Hållfasthetslära

Lärandemål

• Kombinera jämviktsamband, materialsamband och deformationssamband för att lösa statiskt bestämda och obestämda problem för stänger, axlar och balkar
• Härleda samt lösa differentialekvationerna med identifierade randvillkor och laster för stången, axeln och balken (enligt första och andra ordningens teori).
• Förklara och beräkna tvärsnittsstorheter för stänger, axlar och balkar
• Beräkna (elastiska) spänningsfördelningar i tvärsnitt belastade med normalkraft, böjmoment, tvärkraft och vridmoment
• Förklara och tillämpa Hookes lag för ett linjärt termoelastiskt material på enaxliga problem
• Förklara och tillämpa Hookes lag för skjuvning
• Förklara och tillämpa elastisk-idealplastisk materialrespons på stänger, axlar och balkar
• Beskriva och tillämpa Hookes generaliserade lag för ett linjärt termoelastiskt material
• Urskilja och beskriva isotropa och anisotropa material
• Förklara och relatera begreppen förskjutning-normaldeformation-normaltöjning och normalspänning-normalkraft för en stång
• Förklara och relatera begreppen skjuvning, skjuvspänning-(snitt)vridmoment
• Identifiera deformationssamband för stångsystem
• Beräkna snittkrafter och deformationer hos enkla plana elastiska stångbärverk
• Härleda de allmänna jämviktsekvationerna för en balk och förklara innebörden av dessa för snittkraftsfördelningarna
• Tillämpa elementarfall för kontinuerliga balkar och ramar och lösa problem med improviserad kraftmetod (vinkeländringsmetoden)
• Identifiera risker för instabilitet hos axialbelastade komponenter
• Beräkna knäcklasten för en tryckbelatsad sträva
• Förklara och beräkna huvudspänningar och huvudspänningsriktningar för ett känt allmänt spänningstillstånd
• Tillämpa flyt- och brotthypoteser på allmänna spänningstillstånd
• Välja relevant spännings-/töjningstillstånd; enaxligt, plant eller allmänt.
• Modellera och analysera ett plant spännings/töjningstillstånd med lämpliga randvillkor med hjälp av ett kommersiellt datorprogram ( Finit element metod FEM)
• Validera datorberäkningsresultat med kända analystiska lösningar
• Jämföra spänningsfördelningen (huvudspänningar och huvudspänningsriktningar) enligt teknisk balkteori med spänningsfördelningen (huvudspänningar och huvudspänningsriktningar) från FE-analys enligt allmän elasticitetsteori för det plana fallet.
• Diskutera och värdera balkteorins styrkor och svagheter jämfört med en (modell-hierarkiskt högre) plan solidmodell