FÖRDJUPNINGSARBETE I HÅLLFASTHETSLÄRA (15HP, VT 2012): EXAMENSARBETE-GRUNDNIVÅ FÖR KANDIDATEXAMEN

Transkript

1 FÖRDJUPNINGSARBETE I HÅLLFASTHETSLÄRA (15HP, VT 2012): EXAMENSARBETE-GRUNDNIVÅ FÖR KANDIDATEXAMEN Kurskoder: SA105X - Farkostteknik, SA108X Maskinteknik, SA109X Materialvetenskap, samt SA104X Fysik (med vissa modifikationer) Beskrivning Kursen består av ett större projektarbete, en fördjupning inom hållfasthetslära samt träning i vissa generella ingenjörsfärdigheter. Kursens utgör examensarbete-grundnivå, dvs den student som vill avsluta sina ingenjörsstudier kan tillgodoräkna kursen som examensarbete för teknisk kandidatexamen. Kursansvarig Jonas Neumeister Tel , e-post: jonasn@kth.se Kurshemsida (Kursens) (Skolans. där? avser respektive program, se ovan) Mål Efter avslutad kurs ska deltagaren kunna tillämpa kunskap och färdigheter som inhämtats under studietiden på problem inom hållfasthetstekniken formulera ett tekniskt problem och tillämpa metodik inom hållfasthetsläran och andra teknikområden för att söka och värdera lösningar till problemet använda självständiga studieformer för att konsolidera och fördjupa sin kunskap inom hållfasthetsläran presentera lösningen till ett ingenjörsproblem i en skriftlig teknisk rapport med krav på innehåll, struktur och språk identifiera och diskutera yrkesetiska problem uppvisa ett professionellt uppträdande vid presentation av eget arbete och granskning av andras arbeten använda grundläggande begrepp och verktyg för en aktiv karriärstart redogöra för grunderna i teknologibaserat företagande Kursinnehåll Projekt som genomförs i grupp om två studenter eller individuellt (föreläsningar 2 h, redovisningsseminarium 4+4 h, kursvärdering 2 h) Fördjupning i att kommunicera såväl skriftligt som muntligt (föreläsningar 4 h) Fördjupning inom flera områden i ämnet hållfasthetslära (föreläsningar 20 h, seminarier 16 h) Mini-FEM kurs ANSYS: Föreläsning och lärarledda egna övningar, 16h Yrkesetik, integritet, ansvar och pålitlighet (föreläsningar 9 h, fallseminarium 2 h) Aktiv karriärstart (föreläsning 6 h, övning 2 h) Gäller ej Fysik SA104X (Har annan modul) Innovationsutveckling (föreläsningar 4 h, övning 2 h) Förkunskaper Analytiska metoder och linjär algebra I och II Numeriska metoder och programmeringsteknik

2 Hållfasthetslära grundkurs Mekanik I och II Produktframtagning eller motsvarande Differentialekvationer Kursen förutsätter vidare att SE1025 FEM för ingenjörstillämpningar läses parallellt. Matlab för beräkningar, lösa ekvationer och enklare programmeringsuppgifter uppmuntras. Påbyggnadskurser Materialmekanik, 9 poäng Brottmekanik och utmattning, 9 poäng Dynamik inom hållfasthetsläran, 6 poäng Finit element-metod, projekt, 3 poäng Biomekanik, 9 poäng Tillämpad solidmekanik, 9 poäng Hållfasthetsteknisk dimensionering, 9 poäng Hållfasthetsteknisk provning, 6 poäng Förpackningsmaterial, 7.5 poäng Schema Tider för föreläsningar, övningar och seminarier och salar framgår bifogad detaljplanering. (Notera: Om nödvändigt, pga schemakrockar etc, kan vissa ändringar komma ske. Dessa meddelas i så fall samtliga deltagare via e-post. ) Kursens omfattning är 15 högskolepoäng, det motsvarar halva studietiden under vårterminen som skall ägnas åt projekt och fördjupning. I lässchemat är fyra(tre) halvdagar i veckan avsatta för att underlätta studenternas planering, men ytterligare minst en heldag per vecka ska ägnas åt kursen förutom hemarbete vid behov. Föreläsningar, övningar och seminarier som ingår i kursen är utlagda under dessa halvdagar. Samtliga schemalagda undervisningstillfällen är obligatoriska. Projektuppgift Kursens huvudmoment är projektarbetet som normalt genomförs i grupper om två studenter ( för den som önskar finns möjlighet att genomföra uppgiften ensam). I projektuppgiften ska ett tekniskt problem med hållfasthetstekniskt innehåll analyseras vilket kräver kunskap från såväl tidigare kurser i hållfasthetslära men även andra kurser i utbildningen. Det brukar också vara nödvändigt att ytterligare fördjupa sig ytterligare inom delar av hållfasthetsläran och andra relevanta områden för att kunna genomföra uppgiften. Projekten har en beställare, någon som vill ha ett hållf-relaterat problem löst, undersökt, studerat, konstruerat, förbättrat eller liknande. Projekten är ofta teman och problemställningar kring en produkt (dvs ej färdiga och välavgränsade förberedda uppgifter). Beställaren kan vara ett mindre företag, en avdelning på ett större, eller en forskare/lärare vid KTH. (Även egna hållf-relaterade projekt uppmuntras ifall intresse finns, dvs gruppen själv blir även beställare). Projektgruppen kommer att agera som hållf-konsulter åt beställaren, och i samråd med denne utforma och planera ett i omfattning och nivå lämpligt projekt ur problemställningen. Varje grupp tilldelas också en kontaktperson som är någon av institutionens ordinarie lärare. Denne fungerar som bollplank och stöd under projektets gång och kan då också ge värdefulla tips, litteratur mm (däremot är han inte projektledare). Han är också granskare för projektet och rapporten vid kursens slut. Gruppindelning och vilket projekt som respektive grupp ska jobba med fastställs under veckor 4-5. Fredagen den 24/2 kommer ett gemensamt projektseminarium att hållas. Vid detta tillfälle ska varje grupp hålla en ca. 10 min lång presentation av sitt projekt för övriga och alla lärare/handledare. Detta

3 är tidigt i projektet och syftet är att både att presentera bakgrunden, samt ett tillfälle att få input, tips, uppslag och brainstorming kring problemställning, avgränsningar, mål, metod(er) och planering osv. Projektets resultat slutredovisas skriftligt i en rapport och muntligt vid i en mini-konferens onsdagen den 23 maj. För att få redovisa måste ett första rapportmanuskript (med alla resultaten färdiga) ha lämnats till granskande lärare senast fredagen den 18 maj och dessutom måste gruppen ha hållit en provpresentation för denne innan den 23/5. Fördjupning i hållfasthetslära Fördjupningen i hållfasthetslära behandlar följande områden: Böjskjuvspänningar Vridning av prismatisk axel, skev böjning Viskoelasticitet, viskoplasticitet Gränslaster för balkar Svängningar i diskreta system Svängningar i dynamiska system Svängningar i kontinuerliga system, samt Kompositmekanik. Undervisningen i dessa områden består av en inledande föreläsning om ämnet där bakgrund och teori gås igen. Efter denna delas ett antal uppgifter av problemtyp ut, vilka erfordrar ytterligare analys och fördjupning i ämnet för att kunna lösas. Dessa genomförs för varje område av en grupp om två studenter som därefter redovisar sina lösningar skriftligt i en kort rapport samt vid ett seminarium där övriga kursdeltagare genom aktivt deltagande ska säkerställa att de är väl införstådda med problemens lösning och begränsningar i de teorier som används. Modul om karriärstart En ingenjör från KTH ska vara väl förberedd för yrkeskarriären. I detta ingår kännedom om hur arbetsmarknaden ser ut och hur man beter sig för att söka jobb. Detta får du lära dig i denna kursmodul som ges i samarbete med KTH Karriär och Alumni veckorna 5-7, samt en avslutning vecka 8. Modulen består av tre övningstillfällen och en föreläsning om vardera två timmar. Ansvarig för modulen om karriärstart är Marie Magnell. Modul om yrkesetik En ingenjör utsätts inte sällan för frågeställningar som handlar om yrkesetisk, integritet, ansvar och pålitlighet. Det är därför viktigt att en civilingenjör kan identifiera sådana och har en verktygslåda för att kunna hantera dessa på ett relevant sätt. I samarbete med avdelningen för filosofi på KTH har en kursmodul bestående av tre tvåtimmarsföreläsningar samt ett fallstudieseminarium utvecklats. Denna modul genomförs under veckorna 8 till 10. Ansvarig för modulen om yrkesetik är Jesper Jerkert. Modul om teknikens affärsmässiga villkor: Entreprenörskap och Innovation Nya produkter och företag är nyckelfaktorer i det moderna samhällets utveckling. Alla civilingenjörer bör ha kännedom om grunderna i detta ämne. Därför har KTH-innovation utvecklat en kursmodul bestående av två föreläsningar. Denna modul innehåller föreläsningar samt redovisning veckor 13-15, samt. Ansvarig för modulen om innovations-utveckling är Gustav Notander. Kursfordringar Kursen examineras genom ett antal moment som sammanfattas i en skriftlig rapport som rapporteras i LADOK som momentet Projektarbete (PROJ; 15 poäng). Närvaro är obligatorisk. De moment som ingår i projektarbetet är:

4 En hållfasthetsteknisk projektuppgift som redovisas skriftligt i rapporten samt muntligt vid en mini.konferens. Rapporten ska skrivas på svenska med sammanfattning även på engelska. Rapporten ska lämnas in till handledaren i elektronisk form. En kort pressrelease om projektuppgiftens resultat i populärform mm lämnas in (elektroniskt). (Fysikstudenter gör istället en poster för en programgemensam utställning 22-23/3) Fördjupningen i hållfasthetslära redovisas skriftligt samt genom aktivt deltagande i ett antal fördjupningsseminarier. Lösning och presenterat material ska lämnas in till läraren i prydligt handskriven form (eller elektroniskt, ej krav), motsvarande lösta inlämningsuppgifter. Modulen om yrkesetik redovisas genom deltagande i ett seminarium och en skriftlig inlämningsuppgift som påbörjas under seminariet. Modulen om innovation och entreprenörskap redovisas skriftligt som en plan, samt muntligt. Modulen om karriärstart redovisas genom att varje kursdeltagare skriver ett ansökningsbrev och ett CV. Möjlighet till en uppföljande konsultation ges. (Denna ersätts av en presentationsmodul för Fysik-studenter) Betyg En graderad betygsskala (F, E - A) kommer att användas i kursen. För godkänd kurs fordras betyget godkänt i samtliga ovanstående moment. Kursens graderade slutbetyg sätts genom en sammanvägning av studentens insats i fördjupningen och projektuppgiften där projektuppgiften viktas tre gånger fördjupningen. Betyget på fördjupningen respektive projektuppgiften kommer att sättas genom en sammanvägning av kvaliteten på problemlösningen, den skriftliga rapporten, den muntliga redovisningen samt den självständighet med vilken uppgiften genomförts. Vid denna bedömning kommer fler än en lärare att vara involverad vid betygsättningen av varje students prestation. För att bedöma den skriftliga rapporten och den muntliga presentationen för såväl fördjupningen i hållfasthetslära som projektuppgiften kommer bifogade mallar att användas. En korrekt lösning som presenteras skriftligt och muntligt på ett oklanderligt sätt och som tagits fram någorlunda självständigt ger normalt betyg B eller C. Betygen (E), D respektive A kan ges till studenter som uppvisar brister eller nätt och jämt fullgjort minimikraven, respektive utfört speciellt goda insatser de ovanstående bedömningsmoment, dvs. problemets lösning med uppnådda resultat och teknikhöjd, skriftliga rapport, muntliga redovisning och självständighet vid genomförandet. För att slutbetyget B eller A ska kunna sättas måste samtliga kursmoment vara avklarade senast 15:e juni. Kurslitteratur Ingen speciell kurslitteratur är föreskriven, men aktivt deltagande förutsätter tillgång till: Sundström, B. (red.), Handbok och formelsamling i hållfasthetslära, KTH Hållfasthetslära, Stockholm, 1998 (eller senare upplaga) Skrivregler för svenska och engelska från TNC (TNC 100), Terminologicentrum, Göteborg, 2001 Hansson, S. O., Persson, A. och Peterson, M., Ingenjörsrollen, teknik och etik, Avdelningen för filosofi, Institutionen för filosofi och teknikhistoria, KTH, 2005 Miniprojekthandbok, Industriella informations- och styrsystem KTH Utöver ovanstående måste vid behov läroböcker i hållfasthetslära och andra ämnen, tekniska rapporter, tidskriftsartiklar m.m. sökas för att genomföra såväl projektuppgiften som fördjupningen i hållfasthetslära. Särskild litteratur kommer också att användas i modulerna om entreprenörskap och karriärstart.

5 Lärare och handledare Om inte annat anges är adressen: KTH Hållfasthetslära, STOCKHOLM Namn/adress Funktion Telefon/e-post Johan Alfthan Handledare Karin Almgren Föreläsningar, Handledare Bo Alfredsson Handledare Gustav Notander KTH Innovation Ansvarig entreprenörskap Jonas Faleskog Handledare Christian Gasser Handledare Martin Kroon Handledare Per-Lennart Larsson Handledare Marie Magnell KTH Karriär och Alumni Ansvarig karriärstart Jesper Jerkert Ansvarig yrkesetik Avd. Filosofi Artem Kulachenko Handledare Jonas Neumeister Kursansvarig, Handledare Nils-Gunnar Ohlson Handledare Mårten Olsson Handledare Sören Östlund, Handledare Tidsåtgång Nominellt ska 400 h ägnas åt kursen, men precis som i de flesta andra kurser kan det skilja sig från student till student. En grov uppskattning av hur tiden som bör ägnas åt de olika momenten ska fördelas visas i nedanstående tabell. Kursmoment Tidsåtgång (%) Projektuppgift ca. 65 % Fördjupning i hållfasthetslära ca. 25 % Moduler om etik, entreprenörskap och karriärstart ca. 10 % Stockholm, januari 2012 Jonas Neumeister

6