Opinto-opas

Osaamistavoitteet

Ymmärtää yleisen lujuusopin elementtimenetelmän teoriataustan ja osaa kattavasti rakenteiden ja koneenosien analysoinnin FEM-ohjelmistolla staattisessa kuormitustapauksessa. Osaa suorittaa dynaamisia ja epälineaarisia lujuusanalyyseja, ratkaista rakenteen ominaistaajuudet ja -muodot ja suorittaa stabiiliusanalyyseja FEM-ohjelmistolla. Saa näkemystä yhdistettyjen rakenteiden ja suurien laskentamallien käsittelyyn. Opiskelija osaa analysoisa lujuusopillisten mittauksien tuloksia FEA:lla. Opiskelija osaa suunnitella ja toteuttaa kuormitettujen rakenteiden testaamista, lujuusopillisia mittauksia sekä osaa analysoida saatuja tuloksia.

Sisältö

Yleisen lujuusopin elementtimenetelmän perusyhtälöt. Variaatioperiaatteet: Potentiaalienergian minimin periaate, Galerginin ja Ritzin menetelmä. Interpolointi ja numeerinen integrointi. Kaksi- ja kolmiulotteisten solidirakenteiden elementtimenetelmä. Laatta- ja kuorirakenteiden elementtimenetelmä. Lineaarisen dynamiikan ratkaiseminen elementtimenetelmällä. Ominaistaajuudet ja -muodot. Stabiiliuden analysointi. Epälineaariset tehtävät. Yhdistetyt rakenteet. Suurien laskentamallien käsittely. Rakenteiden lujuusopilliset mittaukset ja tulosten analysointi/verifiointi FEA:lla.

Esitietovaatimukset

Elementtimenetelmän perusteiden hallinta; lujuusopin, dynamiikan ja statiikan perustiedot; lujuusopin erityisteorioiden hallinta.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Tunnistaa yleisen elementtimenetelmän peruskäsitteet ja suoriutuu annetuista tehtävistä ohjattuna. Osaa FEM-ohjelmiston peruskäytön.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Osaa hyödyntää elementtimenetelmän teoriaa FEM-laskennassa ja suorittaa FEM-ohjelmistolla dynaamisia ja epälineaarisia analyyseja itsenäisesti. Osaa arvioida laskennan tuloksia.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Ymmärtää yleisen elementtimenetelmän teorian rakenteen. Osaa käyttää FEM-ohjelmistoa luovasti löytäen erilaisia toimintatapoja.