Kursplan för Hållfasthetslära och materialteknik

L1. Förklara grundläggande begrepp inom hållfasthetslära och materialteknik

1. Definiera spänning, töjning, skjuvning, elasticitet, plasticitet, termisk expansion, tvärkontraktion

2. Redogöra för endimensionella materialmodeller som Hookes lag, elastisk-idealplastisk modell samt användningsområde

L2. Beskriva allmänna spänningstillstånd

1. Förklara innebörden av huvudspänningar och modeller för jämförelsespänningar samt hur dessa tillämpas 

2. Förklara innebörden av Hookes generaliserade lag för att beskriva anisotropa materials beteenden

L3. Spänningskoncentration och brottmekanik

1. Förklara begreppen spänningskoncentration och spänningsintensitetsfaktor och bestämma dessa mha tabeller. 

L4. Redogöra för livslängdsbegränsande mekanismer

1. Utmattning, knäckning, sprödbrott, flytning samt identifiera när respektive mekanism dominerar

2. Beskriva högcykelutmattning, utmattningsgräns, använda SN-diagram och Haigh-diagram för att förebygga utmattning

L5. Redogöra för olika materialfamiljer, deras grundläggande egenskaper

1. Redogöra för hur material karaktäriseras och struktureras – vad materialdata är och hur dessa jämförs grafiskt för både materialets tekniska funktionalitet och dess designmässiga personlighet

2. Beskriva skillnader och likheter mellan materialfamiljerna och redogöra för vad som möjliggör och begränsar deras användning: metall, polymer, keram, glas, elastomer och hybridmaterial.

3. Förklara och utvärdera ett materials viktigaste mekaniska egenskaper

i. Förklara skillnaden mellan sprött och segt material utifrån dragprovskurvan samt tillhörande konsekvenser för materialval

ii. Beskriva standardprovning för mekanisk karaktärisering och vad data används till: dragprov, hårdhetsmätning, slagprov, utmattningsprov

L6. Utföra materialval

1. Redogöra för arbetsgången i strukturerat materialval

2. Redogöra för begreppet meritvärde och använda dessa för att utföra materialval

3. Analysera kravprofil och använda urvalsdiagram

4. Uppskatta miljökonsekvenser av olika materialval i konceptfas 

L7. Beskriva vilka och hur olika materialegenskaper kan modifieras och förstå varför materialets egenskaper beror både av kemisk sammansättning och hur det har behandlats, genom till exempel plastisk bearbetning och värmebehandling, eller fiberarmering 

L8. Dimensionera enkla bärverk utifrån belastning och styvhet

1. Kunna bestämma spänningar och deformationer i grundläggande strukturmekaniska element som stänger, axlar och balkar (elementarfall)

2. Redogöra för begreppen axialstyvhet, vridstyvhet, böjstyvhet, samt bestämma dessa för homogena tvärsnitt och komposittvärsnitt

3. Utföra överslagsberäkningar mha elementarfall 

L9. Bedöma osäkerheter

1. Identifiera osäkerheter i data och antaganden

2. Motivera konservativa val (sann spänning kontra eng stress, idealplasticitet)

L10. Genomföra grundläggande FEA med industriell mjukvara

1. Utföra elastisk analys i 2D/3D och tolka resultat

2. Verifiera modell mot handberäkningar och/eller elementarfall