Universiteit Gent
Faculteit Toegepaste Wetenschappen
Vakgroep Mechanische Constructie en Productie



Home


Cursus Mechanica van Materialen



In navolging van de Europese Sorbonne-Bologna verklaring is de ingenieursopleiding grondig hervormd. De kandidaturen en de proeven zijn vervangen door de Bachelor en de Master. De cursus Mechanica van Materialen is een exponent van deze hervorming. De bedoeling van dit opleidingsonderdeel is alle ingenieursstudenten een basiskennis bij te brengen over het mechanisch gedrag van materialen. Het mechanisch gedrag kan heel algemeen gedefinieerd worden als de respons van een materiaal op het aanbrengen van een belasting. De aard van deze belasting kan zeer uiteenlopend zijn: statische belastingen, stootbelastingen, cyclische belastingen, thermische belastingen,... Het is duidelijk dat de respons van het materiaal ook afhangt van het materiaal zelf. Staal, beton, kunststoffen, keramieken,... hebben elk hun sterke en zwakke punten en kunnen dan ook niet voor om het even welke toepassing worden ingezet. Uiteraard zal deze cursus nog talrijke vervolgcursussen krijgen voor de studenten bouwkunde en werktuigkunde, maar ook voor de andere toekomstige ingenieurs is het belangrijk dat zij een overzicht hebben van de beginselen van de mechanica van materialen. Ook in hun domein is de mechanica soms niet veraf. Zo zijn thermische spanningen in chips (Multilayer Circuit Boards) een mechanisch probleem, net als de maximale lengte van de elektriciteitskabels tussen twee pylonen.

De cursus bevat vier grote hoofdstukken:

  • hoofdstuk 1 introduceert de basisbegrippen van de mechanica: krachten, momenten, spanningen en rekken. Dit hoofdstuk is het meest theoretische en bevat de meeste formules. Toch is dit hoofdstuk van zeer groot belang voor alles wat volgt,

  • hoofdstuk 2 bespreekt de gangbare beproevingsmethodes voor materialen en hun belangrijkste mechanische eigenschappen. Daarnaast wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste klassen materiaalmodellen die het mechanisch gedrag van materialen beschrijven onder uiteenlopende belastingscondities,

  • hoofdstuk 3 legt de fundamenten uit van de balkentheorie. Deze theorie wordt nog steeds heel vaak gebruikt voor de berekening en het ontwerp van balken en kolommen uit staal en beton,

  • hoofdstuk 4 onderzoekt hoe een belastingsprobleem van een constructie kan worden opgelost, hetzij langs experimentele, hetzij langs numerieke weg. De numerieke methode die bijzondere aandacht verdient, is de eindige elementenmethode. Aan de hand van een aantal voorbeelden wordt duidelijk gemaakt welke de mogelijkheden (en beperkingen) zijn van deze numerieke techniek.

Achteraan elk hoofdstuk zijn een aantal referenties opgenomen die gebruikt zijn bij de samenstelling van deze cursus. Hoewel de cursus vrij lijvig lijkt, zijn er haast evenveel figuren als pagina's en zijn sommige paragrafen enkel bedoeld als naslagwerk. Inspiratie voor de opbouw werd gevonden in de cursus Elasticiteit en Sterkteleer van Prof. Verhegghe en een aantal standaardwerken uit de internationale literatuur.