Emneside for ING3311 Maskinkonstruksjon og materiallære
Hva lærer du
Emnet skal gi kandidaten kunnskap innen maskinkonstruksjon med tanke på materialteknologi og valg av materialer for skipsskrog og dimensjonering av maskinelementer som er av betydning for tjenesten som maskinoffiser i Marinen. Det skal danne et godt faglig grunnlag for bacheloroppgaven og videre spesialisering.
Emneplanen følger: STCW-kode: A-III/1 og A-III/2. STCW-funksjon: Vedlikehold og reparasjoner på operative- og ledelsesnivået, og Maskineri på ledelsesnivå.
Følgende faglig innhold dekkes: Metallenes mekaniske egenskaper, elastisitetsmodul, strekkfasthet, flytegrense, hardhet og duktilitet, bruddseighet og utmatting. Materialprøver, ikke- destruktive og destruktive. Dislokasjoner, styrking av metaller, varmebehandling. Materialfeil. Fasediagrammer, overganger og termiske prosesser. Stål og støpejern, fremstilling. Legeringselementene i jern og stål. Støping og sveising, kvaliteter og kontrollmetoder. Metalliske belegg og pulvermetallurgi. Ikke-jern metaller. Polymerer og kompositter Korrosjon, slitasje. Korrosjonsvern. Det sjømilitære NRaR- regelverket , UVB byggeforskrift og klasseregler fra DNV om marine materialsertifikater og kvaliteter. Data-assistert tegne og konstruksjonverktøy (Solidworks). Toleranse og pasninger, standarder. Lastbestemmelse av to-dimensjonale tilfeller for statiske og dynamiske forhold. Dimensjoneringsprinsipper, flythypoteser, knekking, utmatting, siging og sprekkvekst. Sammenføyningsmetoder, sveise og skrueforbindelser. Styrke og utmattingsanalyse. Forspenning, tilsettingsmoment, diagrammer. Kule og rullelager, glidelager. Kontaktspenninger, dimensjonering, levetid. Akseltetninger. Remdrift. Skruemekanismen, tannhjul og gir. Skallkonstruksjoner, membranspenninger. Trykkskrog og trykkbeholdere. Maskinforskriften (FOR-2009-05-20-544) og forskrifter om trykkpåsatt utstyr.
Materiallære-delen gjennomføres av sivil skole.
-
Kunnskap
Kandidaten har:
- bred kunnskap om de grunnleggende prinsipper og belastninger for maskindeler og -konstruksjoner.
- bred kunnskap om maskindelers utforming, virkemåte, mekaniske styrke og begrensninger.
- bred kunnskap om egenskaper til metalliske materialer, polymerer og kompositter.
- innsikt i materialer som nyttes i marine- og maskinkonstruksjoner. Deres fordeler, ulemper og korrosive egenskaper.
- praktisk og teoretisk kunnskap i materialprøving og laboratoriearbeider.
- kjennskap til gjeldende regelverk på disse områdene.
Ferdigheter
Etter fullført emne kan kandidaten:
- anvende dataverktøy for framstilling av tekniske tegninger i 2D og 3D format samt foreta styrkeanalyse av enkle geometrier.
- beregne pasninger og toleranser.
- analysere to-dimensjonale statiske og dynamiske belastninger på maskindeler.
- dimensjonere maskindeler og forbindelser mot flyting, knekking, utmatting, siging og sprekkvekst.
- beherske dimensjonering og valg av egnet kule/rullelager og beregne sannsynlig levetid for sammensatte belastninger.
- dimensjonere reimdrevet overføring ift ønsket moment og turtall.
- beregne krefter på tannhjul og gir.
- dimensjonere en delt framdriftsaksling med tilhørende press/krympekobling ift belastning og utmattingsproblematikk.
- treffe fornuftige materialvalg og vurdere hensiktsmessig korrosjonsbeskyttelse av marine konstruksjoner.
- bruke prøve - og måleutstyr på materiallaboratoriet
Generell kompetanse
Etter fullført emne kan kandidaten:
- kommunisere med andre om maskinkonstruksjon og materialer både muntlig, skriftlig og i et formelapparat.
- gjøre rede for konstruksjonsprinsipper for utvalgte maskindeler og kan erverve mer kunnskap innen emnet.
-
Emnet består av to deler der maskinkonstruksjon er 7,5 stp. og materiallære er 5 stp.
Det skal legges vekt på å bruke eksempler fra andre fag og fra tjenesten som illustrasjon av emnet.
· Gjennomgang av pensum med bruk av spørsmål/diskusjoner
· Regneøvelser og oppgavegjennomgåelse av elev/lærer,
· Elevframføringer, obligatoriske innleveringer, veiledning og selvstudium.
· Laboratorieøvelser
-
- Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2011). Materials Science and Engineering, SI version (8. utg.) : Wiley.
- Norton, R. L., (2014). Machine Design. An Integrated Approch, (5. utg). USA: Pearson.
Støttelitteratur:
- Notater/artikler utlevert av faglærer
- Solidworks manual
-
Vurderingsform:
Skriftlig eksamen, individuell
Varighet: 6 timer
Karakterskala: A-F
Andel: 100 %
Hjelpemidler: Oppgis før eksamen
Obligatorisk arbeidskrav:
- Laboratoriearbeid: Strekkprøving, slagseighet, inn-/utherding, rekrystallisering, materialidentifikasjon, NDT Prøving skal fortrinnsvis nytte materialkvaliteter relevant for militært bruk med tilhørende sertifikater for identifikasjon av kvalitet.
- Prosjekt - Konstruksjonsoppgave
- Prøver
Arbeidskrav må være godkjent for at kandidaten kan gå opp til vurdering. Arbeidskrav skal vurderes til «godkjent» eller «ikke godkjent» og vil ikke være synlig på vitnemålet.
