Enkeltfag Engelsk 5 ECTS

Modellering i materiale- og procesteknologi – termomekanik

Overordnede kursusmål

Kurset har som overordnet mål at bibringe de studerende en forståelse af og viden om numerisk og analytisk modellering af materiale- og procesteknologi med fokus på termomekaniske fænomener i svejsning, overfladehærdning og fremstilling af kompositter. De studerende gøres fortrolige med modelleringsmetoder (numeriske såvel som analytiske) til beregning af termiske tøjninger og spændinger ved termiske fremstillingsprocesser i metaller og kompositmaterialer. Dette opnås ved at programmere de numeriske metoder selv såvel som at bruge kommerciel software.
De anvendte metoder er generelle og kan anvendes ved analyse af en lang række industrielle applikationer, herunder bl.a. i bilindustrien, den maritime industri og indenfor vindenergi.

See course description in English

Forklare den grundlæggende natur af termiske tøjninger og termiske spændinger
Forstå hvordan volumetriske tøjninger (termiske, kemiske, osv.) spiller sammen med klassisk elasto-plasticitetsteori såvel som klassisk laminatteori
Anvende numeriske såvel som analytiske metoder til at beregne termiske spændinger i processer som svejsning, 3D print, overfladehærdning og fremstilling af kompositlaminater
Anvende Matlab til at løse partielle differentialligninger
Anvende Matlab til at løse termomekaniske problemer
Vurdere gyldigheden af numeriske løsninger ved sammenligning med relevante analytiske løsninger
Vurdere mulighederne for at løse problemer, der involverer termiske spændinger v.h.a. analytiske og numeriske metoder
Forklare betydningen af termisk inducerede residualspændinger på den efterfølgende mekaniske opførsel af de fremstillede emner

Forelæsninger:

Analytiske og numeriske metoder til simulering af termiske materialeprocesser herunder svejsning, 3d print, overfladehærdning og fremstilling af kompositmaterialer. Grundlæggende termomekanik. Termisk tøjning. Termisk spænding. Interne og eksterne indspændinger. Termoelasticitet. Numeriske og analytiske løsninger. Termiske spændinger i overflader – anvendelser på overfladehærdning og støbning. Termomekanik ved hærdning af kompositlaminater. Termiske og kemiske tøjninger i klassisk laminat teori. Termo-elasto-plasticitet. Return mapping algoritmen. Termomekanisk analyse i svejsning og 3D print. Satoh testen. Transiente og residuale spændinger.

Computer øvelser:
Opstilling og programmering af algoritmer samt anvendelse af FE-programpakker til termomekanisk simulering af svejsning, overfladehærdning og hærdning af kompositter.

Programmeringssprog: Matlab

Procesteknik 42201/42911/41704/41784. Materialelære svarende til 41681/41650/41659. Modellering i materiale- og procesteknik svarende til 41747. Matematik svarende til 01035 (evt. sideløbende). Styrkelære svarende til 41502

N.B.: For studerende, som ikke har forudgående erfaring i grundlæggende Matlab programmering, gives et en-eftermiddags crash-kursus i grundlæggende Matlab inden kursusstart.

Forelæsninger og øvelser