Huomaa! Kurssikuvaus vahvistetaan kahdeksi lukuvuodeksi (1.8.2018-31.7.2020) kerrallaan ja esimerkiksi osaamistavoitteet, arviontimenetelmät ja keskeinen sisältö pysyvät pääsääntöisesti samana. Kullakin toteutuskerralla voidaan kuitenkin kurssiesitteen avulla tarkentaa ja muuttaa kurssin toteutustapaa, kuten kontaktiopetuksen järjestämistapaa, arviointimenetelmien painotusta tai materiaaleja.
OSAAMISTAVOITTEET
- ymmärtää kontinuumimekaniikan keskeiset käsitteet: materiaalinen (Lagrange) ja spatiaalinen (Euler) esitystapa, siirtymä- ja nopeuskenttä
- ymmärtää muodonmuutos- ja jännitystilan käsitteet ja matemaattiset esitysmuodot: muodonmuutos- ja muodonmuutosnopeustensori, traktio ja jännitystensori
- ymmärtää kontinuumin säilymis- ja taseyhtälöiden käsitteet ja matemaattiset esitysmuodot: massan säilyminen, liikemäärän ja liikemäärän momentin taseet, energian tase
- tuntee kontinuumin konstitutiivisen mallinnuksen peruskäsitteet sekä kiinteän aineen ja nesteen termomekaaniset perusmallit
- ymmärtää, miten kuvata matemaattisesti insinööritieteiden materiaalien käyttäytymistä kontinuumimekaniikan periaatteita soveltaen
Laajuus: 5
Aikataulu: 26.10.2020 - 09.12.2020
Vastuuopettaja (voimassa 01.08.2020-31.07.2022): Janne Ranta
Vastuuopettaja (koskee tätä kurssikertaa): Janne Ranta
Kurssin yhteystiedot (koskee tätä kurssikertaa):
Kurssin CEFR-taso (koskee tätä kurssikertaa):
Opetuskieli ja suorituskielet (voimassa 01.08.2020-31.07.2022):
Opetuskieli: suomi
Suorituskielet: suomi, ruotsi
SISÄLTÖ, ARVIOINTI JA KUORMITTAVUUS
Sisältö
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
- Kontinuumin käsite
- Kontinuumin kinematiikka: siirtymä, nopeus, muodonmuutos, muodonmuutosnopeus, Lagrangen ja Eulerin tarkastelutavat;
- Jännitystila; traktio ja jännitystensori
- Säilymis- ja taseyhtälöt: massan säilymisen, liikemäärän, liikemäärän momentin ja energian taseyhtälöt
- Konstitutiiviset mallit lineaariselle kimmoiselle aineelle, ideaali- ja viskoosiselle nesteelle ja kaasulle (esim. Hooken laki, Newtonin nestemalli, Fourierin lämmönjohtumisyhtälö);
- Esimerkkejä eri insinöörialojen sovellutuksista - kiinteän aineen mekaniikan, nestemekaniikan ja lämmönsiirron aloilta.
Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Luennot, henkilökohtaiset kotitehtävät:
Luennot 36 h, harjoitustehtävien ratkaiseminen 84 h, tenttiin valmistautuminen 10 h, tentti 3 h. Arvosteluperusteet: Kotitehtävien ja kirjallisen tentin yhteenlasketut suorituspisteet.
PERUSTIETOJA
Oppimateriaali
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Reddy, J. N. Principles of Continuum Mechanics (kirja)
Luento- ja harjoitusmateriaalia.
Esitiedot
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
MS-A000x Matriisilaskenta, MS-A010x Differentiaali- ja integraali-laskenta 1 tai vastaavat tiedot
LISÄTIETOJA
- Teacher: Kankkunen Tomi
- Teacher: Syrjä Risto
- Teacher: Uotinen Lauri
- Teacher: Åman Mari