Når man skal konstruere et produkt eller bare en komponent, kommer man ikke uden om at skulle tage stilling til, hvilket materiale komponenten skal laves af. Desuden er det ofte, at komponenten skal kunne modstå en fysisk påvirkning, hvorfor det er nødvendigt at kunne beregne hvilke kræfter, den skal kunne modstå samt at designe den således, at den vil kunne opfylde betingelserne.

Kursets overordnede formål er at den studerende bliver i stand til at designe en given komponents geometri og vælge materialet den skal laves af, således at den kan opfylde de krav, der er til den. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Vælge det bedste materiale til en komponent ud fra krav til komponentens styrke og fleksibilitet samt modstand mod korrosion, revnevækst og udmattelse.
• Træffe fornuftige kompromiser mht. det bedste valg af materialer, når der er mange ønsker og krav.
• Anvende gængse materialers betegnelser, typekoder, handelsnavne mv.
• Opstille ligevægtsbetingelser for plane kraftsystemer, samt beskrive kræfter og kraftmomenter som vektorer.
• Beregne ækvivalente enkeltkræfter for fordelte belastninger, f.eks. fra vand eller luft.
• Analysere bjælkeproblemer og identificere passende løsningsmetoder og benytte bjælkedifferentialligningen til at beregne bjælkeudbøjninger.
• Beregne kræfterne i stængerne i en belastet gitterkonstruktion vha. af snit- og knudepunktsmetoderne.
• Udregne kræfter og kraftmomenter på et tværsnit af en bjælke.
• Bestemme fladeinertimomenter for et bjælketværsnit og bøjningsstivheder for homogene bjælker.
• Bestemme tøjninger og spændinger i homogene bjælker samt bestemme spændinger og deformationer ved vridning af stænger med cirkulært tværsnit.
• Analysere statiske trykfordelinger, kræfter og opdriftskræfter.

Materialers opbygning lige fra atomstruktur til synlig struktur vil blive belyst. Materialers reaktion på fysiske kraftpåvirkninger både stationære og cykliske, vil blive gennemgået. De mest almindelige materialeparametre så som de mekaniske og kemiske vil blive gennemgået ligeså begreberne revnevækst, revneudbredelse, spænding, tøjning, udmattelse og korrosion.

Valg af de bedste materialer til et givet formål vil blive gennemgået og supporteret af et materialedatabase program. Materialerne, der belyses, vil være metaller, keramer, polymerer og underfamilier der fra samt kompositmaterialer.

Kurset giver metoder til at bestemme kræfterne på en statisk bestemt konstruktion, der er i ligevægt, idet begreberne kræfter, kraftpar, kraftmomenter samt plane ligevægtsligninger bliver anvendt. Kræfterne kan være både fordelte kræfter samt punktbelastninger.

Kurset giver også metoder til at bestemme kræfter og spændinger inde i en belastet bjælke (snitkræfter) samt de relative deformationer af bjælken, en belastning medfører. Foruden bøjning af bjælker indgår vridning af stænger og rør samt søjlebelastninger i kurset.

I kurset indgår der også påvirkninger fra luftstrømninger (simpel aerodynamik) især i forbindelse med vingeprofiler. Faggruppen for Mekanisk Teknologi
Maskinteknik: obligatorisk 1. semester
Digital Twin University 04. maj, 2023