Finite Element MethodLaajuus (5 cr)
Code: TX00BV15
Credits
5 op
Objective
On completion of the course, the student will be familiar with the most common element types, and know how to use them for the analysis of structures.
The student will be able to use finite element software to solve different types of problems in structural mechanics.
Content
1. Shape functions for bar and beam elements
2. Energy method in deriving stiffness matrices
3. Consistent nodal loads
4. Plane stress and plane strain
5. Rectangular and triangular elements
6. Element types in structural mechanics
7. Isoparametric elements
8. Numerical integration
9. Exercises with finite element software
10. A design project in the field of structural mechanics
Prerequisites
Introduction to the Finite Element Method
Assessment criteria, satisfactory (1)
The student is familiar with the theory of bar and beam elements and can use one dimensional elements for the analysis of structures.
Assessment criteria, good (3)
The student can use plane and volume elements of structural mechanics.
The student is familiar wuth the basic theory of isoparametric elements.
Assessment criteria, excellent (5)
The student can use the finite element method independently when analyzing and designing structures.
Assessment criteria, approved/failed
The student is familiar with the theory of bar and beam elements and can use one dimensional elements for the analysis of structures.
Enrollment
01.05.2024 - 31.05.2024
Timing
19.08.2024 - 20.12.2024
Number of ECTS credits allocated
5 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Automotive and Mechanical Engineering
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Degree programmes
- Mechanical Engineering
Teachers
- Jyrki Kullaa
Teacher in charge
Jyrki Kullaa
Groups
-
KS21Konetekniikka, koneensuunnittelun suuntautuminen, aloittaneet opiskelun s.2021
Objective
Opiskelija tuntee yleisimmät elementtityypit ja tietää, miten niitä käytetään rakenteita analysoitaessa.
Opiskelija osaa käyttää elementtimenetelmäohjelmaa monipuolisesti erilaisten tehtävien ratkaisemiseen.
Content
1. Sauva- ja palkkielementin muotofunktiot
2. Jäykkyysmatriisien johtaminen energiaperiaatteella
3. Ekvivalentit solmuvoimat
4. Tasojännitys- ja tasovenymätila
5. Suorakulmio- ja kolmioelementti
6. Rakenteiden mekaniikan elementtityypit
7. Isoparametriset elementit
8. Numeerinen integrointi
9. Tietokoneharjoituksia elementtimenetelmäohjelmalla
10. Rakenteiden mekaniikan suunnitteluprojekti
Location and time
Myyrmäki
Materials
N/A
Teaching methods
Toteutus
• Teoriaoppitunnit
• Oppimistehtäviä
• Tietokoneharjoitukset
• Projekti
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija tuntee sauva- ja palkkielementtien teorian ja osaa käyttää ko. elementtejä rakenteiden analysointiin.
Assessment criteria, good (3)
Opiskelija osaa käyttää rakenteiden mekaniikan taso- ja tilavuuselementtejä. Opiskelija hallitsee isoparametristen elementtien perusteorian.
Assessment criteria, excellent (5)
Opiskelija osaa käyttää elementtimenetelmää itsenäisesti rakenteiden analysointiin ja suunnitteluun.
Assessment criteria, approved/failed
Opiskelija tuntee sauva- ja palkkielementtien teorian ja osaa käyttää ko. elementtejä rakenteiden analysointiin.
Assessment methods and criteria
Suoritus
Opintojakso suoritetaan yhdellä kokeella, oppimistehtävillä ja projektilla.
Oppimistehtävistä voi saada lisäpisteitä kokeeseen. Tehtäväkierroksia on 5 ja jokaisen maksimipistemäärä on 3. Yhteispistemäärä jaetaan luvulla 5, pyöristetään lähimpään kokonaislukuun (alas- tai ylöspäin) ja lisätään koepisteisiin. Koepisteisiin voi oppimistehtävistä siis saada enimmillään +3 pistettä. Uusintakokeisiin lisäpisteitä ei siirretä. Oppimistehtävät palautetaan sovittuna päivänä oppitunnin alussa. Esteen sattuessa ratkaisut on palautettava etukäteen. Myöhästyneitä palautuksia ei arvioida.
Kokeen maksimipistemäärä on 24 pistettä. Kokeessa saa vapaasti käyttää kaikkea kirjallista materiaalia.
Projekti on pakollinen. Projektin maksimipistemäärä on 6. Projektin pisteet otetaan huomioon myös uusinnoissa.
Opintojakson arvosana määräytyy yhteispistemäärän mukaan:
Pisteet Arvosana
0–10 0
11–14 1
15–18 2
19–22 3
23–26 4
27–30 5
Opintojakson päätyttyä pidetään kaksi uusintakoetta.
Prerequisites
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet
Enrollment
01.05.2023 - 31.05.2023
Timing
21.08.2023 - 17.12.2023
Number of ECTS credits allocated
5 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Automotive and Mechanical Engineering
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Degree programmes
- Mechanical Engineering
Teachers
- Jyrki Kullaa
Teacher in charge
Jyrki Kullaa
Groups
-
KS20Konetekniikka, koneensuunnittelun suuntautuminen, aloittaneet opiskelun s.2020
Objective
Opiskelija tuntee yleisimmät elementtityypit ja tietää, miten niitä käytetään rakenteita analysoitaessa.
Opiskelija osaa käyttää elementtimenetelmäohjelmaa monipuolisesti erilaisten tehtävien ratkaisemiseen.
Content
1. Sauva- ja palkkielementin muotofunktiot
2. Jäykkyysmatriisien johtaminen energiaperiaatteella
3. Ekvivalentit solmuvoimat
4. Tasojännitys- ja tasovenymätila
5. Suorakulmio- ja kolmioelementti
6. Rakenteiden mekaniikan elementtityypit
7. Isoparametriset elementit
8. Numeerinen integrointi
9. Tietokoneharjoituksia elementtimenetelmäohjelmalla
10. Rakenteiden mekaniikan suunnitteluprojekti
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija tuntee sauva- ja palkkielementtien teorian ja osaa käyttää ko. elementtejä rakenteiden analysointiin.
Assessment criteria, good (3)
Opiskelija osaa käyttää rakenteiden mekaniikan taso- ja tilavuuselementtejä. Opiskelija hallitsee isoparametristen elementtien perusteorian.
Assessment criteria, excellent (5)
Opiskelija osaa käyttää elementtimenetelmää itsenäisesti rakenteiden analysointiin ja suunnitteluun.
Assessment criteria, approved/failed
Opiskelija tuntee sauva- ja palkkielementtien teorian ja osaa käyttää ko. elementtejä rakenteiden analysointiin.
Prerequisites
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet
Enrollment
29.11.2021 - 06.01.2022
Timing
10.01.2022 - 06.05.2022
Number of ECTS credits allocated
5 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Automotive and Mechanical Engineering
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Degree programmes
- Mechanical Engineering
Teachers
- Jyrki Kullaa
Teacher in charge
Jyrki Kullaa
Groups
-
KS19Konetekniikka, koneensuunnittelun suuntautuminen, aloittaneet opiskelun s.2019
Objective
Opiskelija tuntee yleisimmät elementtityypit ja tietää, miten niitä käytetään rakenteita analysoitaessa.
Opiskelija osaa käyttää elementtimenetelmäohjelmaa monipuolisesti erilaisten tehtävien ratkaisemiseen.
Content
1. Sauva- ja palkkielementin muotofunktiot
2. Jäykkyysmatriisien johtaminen energiaperiaatteella
3. Ekvivalentit solmuvoimat
4. Tasojännitys- ja tasovenymätila
5. Suorakulmio- ja kolmioelementti
6. Rakenteiden mekaniikan elementtityypit
7. Isoparametriset elementit
8. Numeerinen integrointi
9. Tietokoneharjoituksia elementtimenetelmäohjelmalla
10. Rakenteiden mekaniikan suunnitteluprojekti
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija tuntee sauva- ja palkkielementtien teorian ja osaa käyttää ko. elementtejä rakenteiden analysointiin.
Assessment criteria, good (3)
Opiskelija osaa käyttää rakenteiden mekaniikan taso- ja tilavuuselementtejä. Opiskelija hallitsee isoparametristen elementtien perusteorian.
Assessment criteria, excellent (5)
Opiskelija osaa käyttää elementtimenetelmää itsenäisesti rakenteiden analysointiin ja suunnitteluun.
Assessment criteria, approved/failed
Opiskelija tuntee sauva- ja palkkielementtien teorian ja osaa käyttää ko. elementtejä rakenteiden analysointiin.
Prerequisites
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet