Finite Element Method FEM (6 cr)

Evaluation scale

H-5

Objective

After a completed study unit the student
- has a grasp of the theoretical basis of the finite element method in structural mechanics, and
- can use finite element analysis software in the analysis of structures.

Content

- line structures: frame structures, trusses, steel beam structures

- surface structures: thin sheet metal structures, pressure vessels, shell constructions

- solid structures: 3D solid pieces, assemblies

- vibration mechanics, buckling, thermal stresses, and other special issues in structural mechanics.

Location and time

Syksyllä 2018 Sepänkadulla

Materials

Luentokalvot, harjoitustehtävät löytyvät itslearnigistä, jossa on myös linkkilista hyödyllisiin materiaaleihin.
e-kirjoja saatavilla kirjaston kautta:
- Finite Element Analysis by Narasaiah, G. Lakshmi
- Engineering Analysis with ANSYS Software by Stolarski, Tadeusz,
Nakasone, Y., Yoshimoto, S
- Finite Element Method : A Practical Course by Liu, G. R. Quek, S. S.
Finite Element Analysis by Bhavikatti, S.S.
- Finite Element Methods vs. Classical Methods by Rao, H.S.G.

Teaching methods

Luennoilla tutustutaan aluksi matriisilaskennan perusteisiin,syvennetään tietoja lujuusopista erityisesti moniaksiaalisesta jännitystilasta ja tutustutaan FEM-laskennan periaatteisiin.

Exam schedules

Kurssin lopuksi pidetään koe.

Student workload

Kurssin tuloksellinen suorittaminen vaatii matematiikan ja aikaisempien lujuusopin kurssien tietosisältöjen hallitsemista. Oppilaan on itse huolehdittava näiden asioiden mahdollisesta kertaamisesta.
Luennot tutustutaan vain keskeisiin asioihin. Kurssin asioiden syvällinen hallitseminen vaatii opiskelijalta omaehtoista tutustumista johonkin materiaalilistassa olevaan teokseen.

Evaluation methods and criteria

Loppukoe

Failed (0)

Ei tunne peruskäsitteitä eikä elementtimenetelmän perusteita.

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Tuntee peruskäsitteet ja osaa periaatteet, miten tehdään FEM-laskelma. Osaa laskea käsin hyvin yksinkertaisen sauvoista tai palkkeista koostuvan rakenteen.

Assessment criteria, good (3-4)

Tietää periaatteessa, miten laskentaohjelma toimii. Osaa valita sopivan elementtityypin laskentatilanteen perusteella. Pystyy arvioimaan laskennan virhettä.Ymärtää menetelmän rajoitukset.

Assessment criteria, excellent (5)

Pystyy itsenäisesti tekemään yksinkertaisia lujuustarkasteluita sekä ymmärtää, miksi laskennassa syntyy virhettä ja osaa omilla valinnoillaan vaikuttaa virheen suuruuteen.