AAU logo

Design of Mechanical Systems, civilingeniør

Fagligt indhold

Fagligt indhold

”PROJEKTERNE OMHANDLER ALTID REALISTISKE PROBLEMSTILLINGER”

Søren Nørgaard Sørensen, studerende

På Design of Mechanical Systems (Design af Mekaniske Systemer) får du indsigt i en bred vifte af designværktøjer, der er essentielle for en civilingeniør inden for dette fagområde. Klassiske ingeniørdiscipliner som fx faststofmekanik, kontinuummekanik og variationsregning kombineres med kurser i de nyeste computerbaserede simuleringsværktøjer så som finite element metoden, optimeringsmetoder samt metoder til analyse af flerlegemesystemer. Anvendelsen af kompositmaterialer til avancerede strukturelle applikationer er et af fokusområderne på uddannelsen, og du lærer at anvende disse i design og udviklingen af nye produkter.

Du lærer om fx:

  • Spændings- og deformationsanalyse af lastbærende strukturer
  • Kontinuummekanik (elasticitetsteori, plasticitetsteori samt mikromekanik)
  • Finite element metode
  • Brudmekanik og udmattelse
  • Energi- og variationsmetoder med anvendelser
  • Analyse af flerlegemesystemer
  • Ingeniørmæssig optimering
  • Kompositmaterialers og kompositkonstruktioners mekanik
  • Konstruktion af mekaniske systemer

"Det spændende ved uddannelsen er de meget forskellige projekter, hvor man kommer i værkstedet og har mulighed for at lave fysiske produkter og ikke bare udvikler noget teoretisk, som måske virker i praksis"

Jonas Steensgaard Stoltze, tidligere studerende

På 1. og 2. semester bruger du halvdelen af studietiden på kurser og den anden halvdel på projektarbejde i selvvalgte grupper - som oftest i tæt samarbejde med højteknologiske virksomheder. I projekterne kommer du til at gå i dybden med komplekse og ofte tværfaglige problemstillinger. 3. semester giver dig mulighed for at sammensætte moduler, så de passer til dine interesser. Du har fx mulighed for et studieophold i udlandet, et virksomhedsophold (projektorienteret forløb) eller at begynde på dit speciale.

Uddannelsen er engelsksproget og veksler mellem forelæsninger, laboratoriearbejde og projektarbejde. 

"Der er mulighed for alt fra specialisering og teoretisk dybde til en praktisk eksperimental fremgangsmåde afhængig af hvad der interesserer en"

Lasse Søgaard Ledet, tidligere studerende, nu erhvervs-ph.d.-studerende


1. SEMESTER: SPÆNDINGS- OG DEFORMATIONSANALYSE AF KRAFTOVERFØRENDE KONSTRUKTION

Hvordan forplanter en belastning sig i en konstruktion? Og hvordan kan man analytisk, numerisk og eksperimentelt bestemme spændingernes fordeling i konstruktionen?

Det drejer sig om geometri, som under belastning skal analyseres på alle tænkelige måder. Du får styr på alle de grundlæggende fagdiscipliner og får perspektiveret indholdet fra de tidligere semestre på din bacheloruddannelse.

Semesterets projektemne er analyse af et konstruktions-elements opførsel under statisk belastning. Der anvendes analytiske computerbaserede metoder til at forudsige opførslen. I laboratorierne udføres eksperimentelt arbejde for at bestemme emnets virkelige opførsel under belastning. Dermed opnås et indgående kendskab til de forskellige metoders styrker og svagheder.

PROJEKT

  • Stress and Deformation Analyses of Load Carrying Structural Element (10-15 ECTS)

KURSER

  • Solid Mechanics with Microstructure (5 ECTS)
  • Fracture Mechanics and Fatigue (5 ECTS)
  • Finite Element Methods (5 ECTS)
  • For studerende med brug for intro til fagområdet: Problem-based Learning, Theory of Elasticity and the Finite Element Method, MATLAB (5 ECTS)

"Jeg arbejder sammen med erhvervslivet i min ph.d. Det giver noget ekstra motivation, at vide at folk fra erhvervslivet følger med i, hvad man laver, og at de muligvis kommer til at kunne anvende den forskning, jeg producerer"

Jonas Sjølund, tidligere studerende, nu ph.d.-studerende på AAU

2. SEMESTER: KONSTRUKTION AF MEKANISKE SYSTEMER

Virker de avancerede værktøjer i praksis? På 2. semester skal en reel produktudviklingsopgave løses, hvor alle discipliner inddrages. Udgangspunktet er en dynamisk belastet, vægtkritisk, lastbærende konstruktion eller et sammensat mekanisk system, som skal designes under hensyntagen til form, funktion, stivhed, styrke, levetid, pris, kundekrav og selvfølgelig vægt.

For at løse opgaven skal der arbejdes multidisciplinært med en række forskellige metoder og værktøjer, som bl.a. omfatter systematisk konstruktionsmetodik, avancerede materialer, de nyeste analysemetoder, computermodeller til opbygning af virtuelle prototyper, designoptimering samt eksperimentelle metoder.

PROJEKT

  • Engineering Design of Mechanical Systems (15 ECTS)

KURSER

  • Engineering Optimisation – Concepts, Methods and Applications (5 ECTS)
  • Mechanics of Composite Materials and Structures (5 ECTS)
  • Energy and Variational Methods with Applications (5 ECTS)

 
EKSEMPel PÅ PROJEKTEMNE PÅ 2. SEMESTER

  • Vibrationsanalyse og re-design af ultralet fly. Et dansk-udviklet UL-fly lavet i en sandwichkonstruktion havde i prototypeversionen alvorlige svingningsproblemer. I projektet blev der lavet finite element simuleringer af flyet, og disse blev med succes verificeret ved fuldskalaforsøg udført på prototypen. På basis af computermodeller blev flyet redesignet via ændringer i den bærende struktur - både via ændringer i layup'et af glas- og kulfiber samt via form- og tykkelsesændringer. Dermed blev konstruktionen mere robust.


3. SEMESTER: INDUSTRIELT UDVIKLINGSARBEJDE

Du opbygger selv dit 3. semester med moduler svarende til i alt 30 ECTS. Kombinationerne er mange, så du kan rette semesteret efter dine interesser og mål. Du har fx mulighed for at

  • tage på virksomhedsophold (projektorienteret forløb) i en dansk eller udenlandsk virksomhed. På et virksomhedsophold skal du være med til at løse virkelige problemer for organisationen og ikke kun deltage i den daglige drift af virksomheden
  • studere et semester på et udenlandsk eller et andet dansk universitet
  • tage et sædvanligt semesterforløb på AAU med kurser og projekt
  • påbegynde dit kandidatspeciale, som kan strække sig over både 3. og 4. semester (lang afgang). Her har du mulighed for at fordybe dig i et emne, du finder særligt spændende og udfordrende

Hvis du vil på studie- eller virksomhedsophold har Aalborg Universitet samarbejdsaftaler med universiteter over hele verden, ligesom fagmiljøet bag uddannelsen også har en lang række internationale kontakter i forbindelse med virksomhedsaftaler.

3. og 4. semester er ofte sammenhængende, idet indholdet på 3. semester kan vælges således, at det er forberedende til 4. semester.

KURSER

  • Valgfag (5+5 ECTS): fx Computational Fluid Dynamics (CFD) and Multiphase Flow/ Test and Validation

EKSEMPel PÅ PROJEKTEMNE PÅ 3. SEMESTER

  • Modellering af vognkædesystem. Dette projekt blev udført i samarbejde med FKI Logistex (tidligere Crisplant A/S), der fremstiller lukkede vognkædesystemer til transport af varer, post, lufthavnsbagage m.m. Formålet med projektet var at få opstillet en beregningsmodel af kræfterne på vognene, når den lukkede vognkæde bevæger sig på et givet banedesign. En beregningsmodel blev opstillet, implementeret på computer og eksperimentelt eftervist bl.a. på den ca. 500 m lange vognkæde i lufthavnen Arlanda i Stockholm. Projektet mundede ud i et computerbaseret designværktøj, der kunne assistere ved layout af en bane.


4. SEMESTER: DESIGN AF MEKANISKE SYSTEMER

Kandidatuddannelsen afsluttes med et større videnskabeligt arbejde: specialet. Dette projekt er større end de projekter, du hidtil har arbejdet med. Her er det muligt at specialisere sig inden for netop det område, man finder spændende og gerne vil arbejde videre med. I specialet får du muligheden for at kombinere al den viden og alle de færdigheder, du har tilegnet dig i løbet af uddannelsen. Opgaven er at løse et problem inden for fagområdet gennem selvstændigt arbejde – som oftest i samarbejde med en virksomhed. Projektgrupperne er små (1-3 personer), hvilket minder om arbejdssituationen, man møder i industrien.

Kandidatspecialet kan have karakter af industrielt udviklingsarbejde, videreudvikling eller egentlig forskning Det kan være en forlængelse af 3. semester, eller det kan omhandle helt nye emner.

speciale

  • Design of Mechanical Systems (30 ECTS)

EKSEMPel PÅ specialeEMNE

  • Vindmøllevinger. Vindmøllevinger er en kompliceret kompositkonstruktion. Når møllen kører, påvirkes vingerne naturligvis af vinden. Ved stærk vind udbøjer vingerne kraftigt, og de aerodynamiske forhold ændres tilsvarende. Til udvikling og dimensionering af sådanne vinger blev generelle numeriske analysemetoder udviklet, så bl.a. vingernes dynamiske opførsel ved store udbøjninger kunne beregnes, og belastningerne i vingerne bestemmes. En vinges kollaps blev simuleret og verificeret ved sammenligning med fuldskalaforsøg på Risøs testcenter i Sparkær, og vingen blev derefter optimeret.


MERE INFO OM design of mechanical systems?

Hvis du ønsker mere indgående viden om det faglige indhold på kandidatuddannelsen, har du flere muligheder for at finde yderligere information:


LÆS MERE OM virksomheds- og udlandsophold

Gruppe- og projektarbejde

Gruppe- og projektarbejde

Gruppe- og projektarbejdet på Aalborg Universitet giver dig mulighed for at få en spændende og lærerig studietid både fagligt og socialt.
 

Læs mere om gruppe- og projektarbejde