Statics and strength of materials (5 cr)

Objective

Opintojakson suoritettuasi osaat:
yhdistää voimavektorit ja jakaa voimien resultantin komponentteihin
yhdistää voimasysteemin ja ratkaista sen tasapainoyhtälöt
määrittää poikkileikkauksen painopisteen
määrittää kannattimen rasitukset ja piirtää voima- ja momenttikuviot
laskea normaali- ja leikkausjännityksiä
laskea materiaalivahvuuksia materiaalin ominaisuuksien ja varmuusluvun avulla
määrittää sauvan muodonmuutoksen ja lämpöjännityksen
määrittää niitti- ja ruuviliitoksen jännitykset ja mitoittaa liitoksen
mitoittaa taivutuspalkin ja määrittää sen taipuman
mitoittaa voimansiirtoakselin vääntöjännityksen ja kiertymän perusteella
mitoittaa puristussauvan eri nurjahdustapausten perusteella

Content

Mihin mekaniikkaa ja lujuusoppia tarvitaan?
Miten yhdistän voimavektoreita ja miten jaan voiman
komponentteihin?
Miten voimasysteemi yhdistetään momentin avulla?
Miten ratkaistaan tukivoimat?
Mitä ovat kappaleen sisäiset rasitukset ja miten ne syntyvät?
Mitä tarkoitetaan lujuusopin käsitteillä venymä, jännitys, kimmokerroin, neliömomentti, taivutusvastus, jäykkyys, hoikkuus, yms.
Miten ja miksi käytetään varmuuslukua?
Miten mitoitan taivutuspalkin?
Miten mitoitan voimansiirtoakselin?
Miten mitoitan palkkinosturin ja sen osia?

Evaluation

a. käyttää johdonmukaisesti ammattikäsitteitä
c. hahmottaa tehtäväkokonaisuuksia
e. käyttää keskeisiä oman alan malleja, menetelmiä, ohjelmistoja ja tekniikoita
Tentti + välikoe, arviointiasteikko 0-5
Vaihtoehtoinen: harjoitukset, arviointiasteikko 0-2

Course material

Mainly material that is distributed in lectures and in Moodle.
Tukeva materiaali:
Outinen: Statiikka 1&2
Salmi: Lujuusoppi

Study forms and methods

Scheduled track:
In lectures you will learn theory on the subject and do excercises, which are then collectively reviewed.

Independent track:
If you are working a company that is in the similar industry, you can make a a larger development project within your company, which is graded and replaces the excercises within the course. Additionally you have to take the tests in the course. Please contact the lecturer on the start of the course.

Timing of exams and assignments

Exams to upgrade grading must be taken within one year from the end of the course. These exams are to be taken in predetermined days, which are given in the first lecture.

Student workload

Active participation in teaching (2h/wk) and excercises done in home (2h/wk)

Further information

Participation in first classroom lecture is mandatory. If student can't participate for some good reason He/She must contact the teacher before the first lecture.
More detailed description and schedule of the course will be told in the first lecture.

Evaluation scale

1-5

Assessment methods and criteria

Grading will be based on the weekly excercices, that will be done in home and to midterm exam (statics) plus final exam (Strength of materials).
Alternatively one can take single paper exam (0-5)

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Is able to solve given task using previous given examples and given values

Assessment criteria, good (3-4)

Can adapt his skills to more complicated tasks and use her/his skills to find required data

Assessment criteria, excellent (5)

Can apply theory to solve real world problems by forming analytical models. Is able to search the required data himself and is able to make sound assumptions regarding the task.

Qualifications

Materiaali- ja valmistustekniikka
Insinöörimatematiikka 1
Fysiikka