Lärandemål
Efter genomgången kurs ska studenten kunna:
- beräkna, såväl grafiskt som analytiskt matematiskt, den resulterande kraftens storlek och riktning som verkar på en kropp om den utsätts för flera krafter.
- visa förståelse för begreppet moment, hur det beräknas samt i vilken enhet det mäts.
- beräkna linje-, area- och volymtyngdpunkten för enkla konstruktionselement.
- lösa jämviktsproblem matematiskt samt förstå vad som menas med att en kropp är i jämvikt.
- redogöra för spänningslagen vid dragning, skjuvning, böjning och vridning samt använda lagarna för att dimensionera enkla konstruktioner.
Innehåll
I kursen behandlas grundläggande teorier och lagar inom mekanik och hållfasthetslära. Dessa lagar och teorier gör det möjligt att på naturvetenskaplig och matematisk grund dimensionera vanliga konstruktionselement såsom axlar och balkar.
I alla kursmomenten sker en koppling till industriella tillämpningar.
Begreppet kraft diskuteras och kraftens(-ers) verkan på kroppar. Momentbegreppet analyseras bl a med hjälp av hur kraftpar påverkar en kropp. Tyngdpunktens läge beräknas för olika konstruktioner samtidigt som lägets betydelse diskuteras.
Jämviktsproblem löses genom att rita figur, frilägga och sätta ut krafter, ställa upp jämviktsekvationerna samt lösa ekvationerna matematiskt. Friktionens inverkan diskuteras i samband med att jämviktsproblemen löses.
Den spänning och töjning som en axel utsättes för avhandlas vid enaxlig dragning. Begrepp som Hookes lag, sträckgräns och brottgräns förklaras med hjälp av dragprovkurvan för en metall. Val av säkerhetsfaktorer vid dimensionering av olika belastningsfall diskuteras. Dragspännings storleksberoende av en kropps egentyngd analyseras.
Skjuvbegreppet exemplifieras med lim-, svets- och nitförband som normalt dimensioneras mot skjuvning.
Dimensionering av balkar beräknas som att en maximal böjspänning /nedböjning inte får överskridas. Balkar kan också behöva dimensioneras mot vridning. Med hjälp av det vridande momentet samt balkens vridmotstånd kan en vridspänning beräknas som sedan kan användas för dimensionering av balken.
I alla kursmomenten sker en koppling till industriella tillämpningar.
Begreppet kraft diskuteras och kraftens(-ers) verkan på kroppar. Momentbegreppet analyseras bl a med hjälp av hur kraftpar påverkar en kropp. Tyngdpunktens läge beräknas för olika konstruktioner samtidigt som lägets betydelse diskuteras.
Jämviktsproblem löses genom att rita figur, frilägga och sätta ut krafter, ställa upp jämviktsekvationerna samt lösa ekvationerna matematiskt. Friktionens inverkan diskuteras i samband med att jämviktsproblemen löses.
Den spänning och töjning som en axel utsättes för avhandlas vid enaxlig dragning. Begrepp som Hookes lag, sträckgräns och brottgräns förklaras med hjälp av dragprovkurvan för en metall. Val av säkerhetsfaktorer vid dimensionering av olika belastningsfall diskuteras. Dragspännings storleksberoende av en kropps egentyngd analyseras.
Skjuvbegreppet exemplifieras med lim-, svets- och nitförband som normalt dimensioneras mot skjuvning.
Dimensionering av balkar beräknas som att en maximal böjspänning /nedböjning inte får överskridas. Balkar kan också behöva dimensioneras mot vridning. Med hjälp av det vridande momentet samt balkens vridmotstånd kan en vridspänning beräknas som sedan kan användas för dimensionering av balken.
Examinationsformer
Skriftlig salstentamen.
Arbetsformer
Föreläsningar och övningar.
Betyg
Som betygsskala används U, 3, 4, 5.
Förkunskapskrav
- Grundläggande behörighet samt Matematik 3c eller Matematik D, Fysik 2, Kemi 1