62799 Geometriske operationer i plan og rum

2019/2020

Elteknologi (70)
Maskin og Design (30)
Maskinteknik: 4.Semester
Kursusinformation
Geometric Operations in Plane and Space
Dansk
5
Diplomingeniør
E1A (man 8-12)
F1A (man 8-12)
Campus Ballerup
Hver uge: To timers forelæsning og to timers øvelser delvist med computer i de 9 første uger af semestret. Derudover workshop og projektopgave-arbejde i de sidste 4 uger af semesteret.
13-uger
E1A, F1A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Fem hjemmeopgavesæt sammen med rapport over projektopgave tæller 50% af karakteren, og den afsluttende 2-timers prøve tæller de resterende 50% af karakteren.
2 timer
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
01999
Geometriske Operationer I Plan og Rum
01901/01920 , Basismat 1 og Basismat 2
John Kryger Sørensen , Ballerup Campus, Bygning Ballerup, Tlf. (+45) 3588 5139 , jksor@dtu.dk
Christian Kim Christiansen , chkch@dtu.dk
62 DTU Diplom
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
At give et grundlag for at forstå og anvende en række geometriske former og teknikker, som anvendes i ingeniørmæssig og designmæssig sammenhæng:

For maskiningeniører drejer det sig f.eks. om skrue-linjer og skrueflader, tandhjulsgeometri baseret på f.eks. evolventer, cykloider og hypocykloider.

At benyttte 2x2 og 3x3 matricer og deres egenskaber til analyse af simple geometriske konstruktioner i plan og rum og dermed indøve en grundlæggende forståelse af koordinattransformationer.

At definere og beregne præcise modifikationer af givne geometriske objekter.

At udnytte computer-eksperimenter som en integreret del af kurset til illustrationer, begrebsindlæring og beregninger.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Udregne plan- og rumprodukter og anvende dem til bestemmelse af areal og volumen af polygoner og polyedre
  • Anvende matricer til at konstruere og analysere deformationer af basis-objekter og forklare den inducerede ændring i areal og volumen
  • Finde parameterfremstillinger for simple geometriske objekter i plan og rum
  • Udregne og forklare areal og volumen for parameterfremstillinger
  • Anvende simple parameterfremstillinger eller andre repræsentationer til at konstruere trianguleringer af flader og rumlige områder og sammenligne de respektive arealer og volumener
  • Anvende grundlæggende kinematiske begreber til at analysere simple bevægelser i planen
  • Udregne og forklare betydningen af buelængde og krumning for plane kurver og for rumkurver
  • Analysere og anvende deformationer som f.eks. ekstrudering, offsetting, og projektion til konstruktion af nye geometriske objekter ud fra gamle
  • Analysere ovennævnte deformationer for så vidt overfladeareal, volumen, isoperimetri, krumning, etc.
  • Genkende og foreslå anvendelser af geometriske metoder indenfor mekaniske problemstillinger.
  • Anvende de gennemgåede metoder og begreber på en simpel problemstilling og præsentere overvejelserne i form af en rapport
Kursusindhold
Vektorer i plan og rum.

Trekanter og tetraedre som grund-objekter.

2x2 og 3x3 matricer.

Koordinattransformationer.

Matrix-deformationer.

Trianguleringer, parametriseringer, splines, og andre repræsentationer.

Simple kinematiske analyser vedrørende styrede bevægelser af figurer langs plane kurver og rumkurver, herunder rulninger og konstruktion af tuber.

Frenet-Serret basis, krumning og torsion for kurver.

Konstruktion og deformation af flader og solider.

Gauss-krumning og middelkrumning af flader.

Projektopgaver med anvendelser i mekaniske problemstillinger.
Bemærkninger
Kurset giver et solidt grundlag for at forstå de geometriske operationer, der anvendes i forbindelse med maskinelement-design og senere i uddannelsen, f.eks. i FEM-modellering og formgivning.
Sidst opdateret
23. april, 2019