Utmattingsanalyse

Videregående behandling av høy- og lavsyklus utmatting. Mikromekanismer ved initiering og vekst av utmattingssprekker. Virkninger av korrosjon, fretting og temperatur. Materialeffekter, middelspenningseffekter. Overflatens betydning, produksjonstekniske forhold, overflatemodifisering mht økning av utmattingsstyrke. Tøyningsstyrt utmatting, virkninger av syklisk plastisitet, kjerveffekter. Bruddmekanikk/utmatting; modellering av sprekkvekst, små sprekker, terskelomådet. Spredning i forsøksdata, probabilistisk dimensjonering. Dimensjoneringskriterier ved flerakset spenningstilstand. Variabel amplitude belastning, lineær og ikkelineær delskadeteori. Implementering av teori i dimensjoneringsstandarder.

Emnet har til hensikt å gi dypere innsikt i utmattingsanalyse av mekaniske komponenter og sveiste konstruksjoner. Innledningsvis gis det en oversikt over årsakene til utmattingsbrudd og brudd, og i tradisjonelle metoder for dimensjonering basert på nominelle spenninger for både mekaniske komponenter og sveiste deler. Med utgangspunkt i spenningsberegninger utført med elementmetoden (FEA) gjennomgås nyere metoder basert på lokale spenninger/tøyninger, med spesiell vekt på metoder tilpasset sveiste konstruksjoner, eksempelvis forskjellige variasjoner av hot-spot metoden, kjervspenningsmetoder og bruddmekanikk. KT8202 Utmattingsanalyse har følgende læringsmål:Kunnskaper:Kandidaten skal ha kunnskap om:- Årsaker til utmattingsbrudd og sprøbrudd i stål, aluminium, titan og komposittmaterialer- Tradisjonelle metoder for levetidsberegning og dimensjonering mot sprø og duktile brudd i sveiste konstruksjoner så vel som i mekanisk utstyr- FEA baserte metoder for dimensjonering mot brudd og utmattingFerdigheter:Kandidaten kan:- Etablere beregningsmodeller basert på FEA programvare som Ansys og Abaqus for dimensjonering mot utmatting og brudd i gitte komponenter og konstruksjoner- Sette opp og utføre eksperimenter for verifisering av utmattingsegenskaper i komponenter og konstruksjoner- Forstå, og bruke aktuelle standarder som Eurocode 3 og Eurocode 9, og retningslinjer som DNV RP C-203 Fatigue design of offshore structures samt tilsvarende fra IIW – International Institute of WeldingGenerell kompetanse:Kandidaten kan:- Vurdere behov for utmattingsanalyse som grunnlag for dimensjonering av konstruksjoner og velge en effektiv metode- Vurdere og anvende den nyeste forskningen innen utmattingsanalyse

Forelesninger og gruppearbeid. Litteraturstudium over oppgitt tema med skriftlig rapport. Undervisningen blir gitt på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk tar emnet. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk. For å få bestått i emnet kreves det en score på minimum 70 prosent (70 av 100 poeng).