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