Faglig innhold

Emnet omhandler grunnleggende mekanismer og tekniske problemer knyttet til dimensjonering og vedlikehold av konstruksjoner som skal motstå syklisk belastning. Studentene vil bli undervist i prinsippene for å analysere utmattingsssvikt i materialer, definisjonen av og karakterisering av utmattingssvikt, hvordan forutse utmattingsbrudd, underliggende fysiske mekanismer som fører til utmattingssvikt av forskjellige materialer med spesielt fokus på metaller og konstruksjonslegeringer, og hvordan slik oppførsel er knyttet til materialets mikrostruktur. Emnet vil også introdusere viktige anvendelser av dimensjonering mot utmatting, sviktanalyse, beregninger av utmattingslevetid, eksperimentelle teknikker, destruktive og ikke-destruktive metoder for påvisning og karakterisering av skader.
Hovedtema:
- Syklisk deformasjon
- Initiering av utmattingssprekker
- Spenning-levetid oppførsel
- Tøyning-levetid oppførsel
- Bruddmekanikk og utmattingssprekkvekst
- Miljøeffekter på utmatting

Læringsutbytte

Kunnskaper:
- Utmattingsmekanismer.
- Beskrivelse av utmattingsfenomen.
- Levetidsutmattingskonsept.
- Metodikk for dimensjonering mot utmatting.
- Metodikk for sprekkvekstanalyse.

Ferdigheter:
- Kunne bruke tradisjonelle metoder for dimensjonering av mekaniske komponenter mot utmatting.
- Kunne bruke sprekkvekstanalyse for vurdering av levetid til syklisk belastede mekaniske komponenter som inneholder sprekker eller sprekkliknende defekter.

Generell kompetanse: Å selvstendig kunne dimensjonere mekaniske konstruksjoner mot utmatting og forutsi forventet levetid til konstruksjoner i drift.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger: Presentasjoner og tavleundervisning brukes parallelt. Undervisningsmateriell fra forelesninger blir gjort tilgjengelig på Blackboard. Kjøp av pensumslitteratur er ikke nødvendig for gjennomføring av dette kurset, men det anbefales for ekstra læring. Det anbefales å ta egne notater under forelesningene, da forelesningene omfatter emner og diskusjoner som neppe er tilgjengelig i lærebøker.

Øvinger: 12 øvinger vil bli gitt i løpet av kurset, hvorav 10 består av oppgaveløsning, og 2 i form av artikler skrevet basert på selvstudium av oppgitte tema. For å få "bestått" må 10 av 12 oppgaver bli bestått. Forelesningene og øvelsene undervises på engelsk når studenter som ikke snakker norsk tar kurset. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. I dette tilfellet skal studentene også svare på engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Kunnskaper tilsvarende TMM4100 Materialteknikk og TMM4140 Materialers mekaniske oppførelse.

Kursmateriell

N. Dowling “Mechanical Behavior of Materials” , Pearson Prentice Hall, 2007 (or later).
Andre foreslåtte Material
S. Suresh, “Fatigue of Materials” (2d edition) Cambridge University Press, 1998
Ralph I. Stephens, Ali Fatemi, Robert R. Stephens, Henry O. Fuchs Metal Fatigue in Engineering, 2nd Edition 2000 Wiley
Radaj, Dieter, Vormwald, Michael Advanced Methods of Fatigue Assessment, Springer 2013

Studiepoengreduksjon