Siirry suoraan sisältöön

Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet (5 op)

Toteutuksen tunnus: TX00BV13-3008

Toteutuksen perustiedot


Ilmoittautumisaika
27.11.2023 - 31.12.2023
Ilmoittautuminen toteutukselle on päättynyt.
Ajoitus
15.01.2024 - 10.05.2024
Toteutus on päättynyt.
Opintopistemäärä
5 op
Lähiosuus
5 op
Toteutustapa
Lähiopetus
Yksikkö
(2019-2024) Ajoneuvo- ja konetekniikka
Toimipiste
Leiritie 1
Opetuskielet
suomi
Koulutus
Konetekniikan tutkinto-ohjelma
Opettajat
Jyrki Kullaa
Vastuuopettaja
Jyrki Kullaa
Ryhmät
KS21
Konetekniikka, koneensuunnittelun suuntautuminen, aloittaneet opiskelun s.2021
Opintojakso
TX00BV13

Toteutuksella on 22 opetustapahtumaa joiden yhteenlaskettu kesto on 56 t 0 min.

Aika Aihe Tila
Ma 15.01.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA115 Oppimistila
Ti 16.01.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 22.01.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA219 Oppimistila
Ti 23.01.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 29.01.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA115 Oppimistila
Ti 30.01.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 05.02.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA119 Oppimistila
Ti 06.02.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 12.02.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA115 Oppimistila
Ti 13.02.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 26.02.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA115 Oppimistila
Ti 27.02.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 04.03.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA115 Oppimistila
Ti 05.03.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 11.03.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA115 Oppimistila
Ti 12.03.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 18.03.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA115 Oppimistila
Ti 19.03.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 25.03.2024 klo 08:00 - 11:00
(3 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMA115 Oppimistila
Ti 26.03.2024 klo 11:00 - 13:00
(2 t 0 min)
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet TX00BV13-3008
MMB253 IT-Tila
Ma 22.04.2024 klo 12:00 - 15:00
(3 t 0 min)
FEM uusintakoe 1
MMA219 Oppimistila
Ma 06.05.2024 klo 12:00 - 15:00
(3 t 0 min)
FEM uusintakoe 2
MMA216 Oppimistila
Muutokset varauksiin voivat olla mahdollisia.

Tavoitteet

Opiskelija oppii elementtimenetelmän perusteet ja osaa laskea lineaarisia staattisia analyyseja FEM-ohjelmalla.

Sisältö

1. Matriisilaskenta
2. Elementtimenetelmän perusteet
3. Jousielementti
4. Sauvaelementti
5. Palkkielementti
6. Siirtymien, tukireaktioiden ja sisäisten voimien laskenta
7. FEM-ohjelman käyttö

Aika ja paikka

Myyrmäki

Oppimateriaalit

Materiaali
• Logan, D.L. A first course in the finite element method.
• Hakala, Matti K. Lujuusopin elementtimenetelmä. Otakustantamo 457.
• Tuntimuistiinpanot ja opintojakson työtilaan tuleva kurssimateriaali.
• Karhunen et al. Lujuusoppi.
Oppikirjaa ei ole pakko hankkia.

Opetusmenetelmät

Toteutus
• Oppitunnit ja tietokoneharjoitukset lukujärjestyksen mukaan
• Oppimistehtäviä
• Projektit
Tietokoneharjoituksissa ja oppimistehtävissä käytetään kaupallista FEM-ohjelmaa Abaqus.

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija tuntee matriisilaskennan perusteet.
Opiskelija osaa diskretoida ristikko- ja kehärakenteen, muodostaa elementtien jäykkyysmatriisit ja koota rakenteen jäykkyysmatriisin ja ratkaista tuntemattomat solmusiirtymät.
Opiskelija osaa laskea ristikko- ja kehärakenteen tukireaktiot ja elementtien sisäiset voimat.
Opiskelija osaa tehdä yksinkertaisen FEM-ohjelman ja käyttää sitä. Opiskelija osaa tehdä lineaarisia staattisia analyyseja kaupallisella FEM-ohjelmalla mallin mukaan.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa diskretoida ristikko- ja kehärakenteen, muodostaa elementtien jäykkyysmatriisit ja koota rakenteen jäykkyysmatriisin ja ratkaista tuntemattomat solmusiirtymät.
Opiskelija osaa laskea ristikko- ja kehärakenteen tukireaktiot ja elementtien sisäiset voimat.
Opiskelija osaa tehdä yksinkertaisen FEM-ohjelman ja käyttää sitä.
Opiskelija osaa tehdä lineaarisia staattisia analyyseja FEM-ohjelmalla.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija tietää elementtimenetelmän periaatteet.
Opiskelija osaa diskretoida ristikko- ja kehärakenteen, muodostaa elementtien jäykkyysmatriisit ja koota rakenteen jäykkyysmatriisin ja ratkaista tuntemattomat solmusiirtymät.
Opiskelija osaa laskea ristikko- ja kehärakenteen tukireaktiot ja elementtien sisäiset voimat sekä piirtää rasituskuviot niiden perusteella.
Opiskelija osaa tehdä yksinkertaisen FEM-ohjelman, tietää, miten se toimii ja osaa tulkita tuloksia.
Opiskelija osaa tehdä itsenäisesti lineaarisia staattisia analyyseja FEM-ohjelmalla, osaa tulkita tuloksia ja niiden oikeellisuutta.

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Opiskelija tuntee matriisilaskennan perusteet.
Opiskelija osaa diskretoida ristikko- ja kehärakenteen, muodostaa elementtien jäykkyysmatriisit ja koota rakenteen jäykkyysmatriisin ja ratkaista tuntemattomat solmusiirtymät.
Opiskelija osaa laskea ristikko- ja kehärakenteen tukireaktiot ja elementtien sisäiset voimat.
Opiskelija osaa tehdä yksinkertaisen FEM-ohjelman ja käyttää sitä. Opiskelija osaa tehdä lineaarisia staattisia analyyseja kaupallisella FEM-ohjelmalla mallin mukaan.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Suoritus
Opintojakso suoritetaan yhdellä kokeella, oppimistehtävillä ja kahdella projektilla.

Oppimistehtävät. Oppimistehtävistä voi saada lisäpisteitä kokeeseen. Tehtäväkierroksia on 7 ja jokaisen maksimipistemäärä on 3. Yhteispistemäärä jaetaan luvulla 7, 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 tehtävät on palautettava etukäteen itsearvioinnin kera. Myöhästyneitä palautuksia ei arvioida.

Projektit. Projektit ovat pakollisia. Kumpikin projekti arvostellaan asteikolla 0–3. Projektien maksimipistemäärä on täten 6. Projektiraportit on palautettava määräaikaan mennessä. Myöhästyneestä palautuksesta saa 0 pistettä.

Koe. Kokeen maksimipistemäärä on 24. Kokeessa saa vapaasti käyttää kirjallisuutta. Opintojakson päätyttyä pidetään kaksi uusintakoetta.

Pisteet
Harjoitustyöt 6
Koe 24
Yhteensä 30

Lopuksi pisteet summataan ja pyöristetään lähimpään kokonaislukuun (alas- tai ylöspäin). Elementtimenetelmän arvosana määräytyy yhteispistemäärän mukaan:

Pisteet Arvosana
0–10 0
11–14 1
15–18 2
19–22 3
23–26 4
27–30 5

Esitietovaatimukset

Koneenosien suunnittelu

Siirry alkuun