Faststoffmekanikk

Betegnelsen faststoffmekanikk tillegges ofte forskjellig innhold. Ordet benyttes iblant i snever betydning som betegnelse for delemner som fasthetslære, materialmekanikk, deformerbare legemers mekanikk osv. Dette er imidlertid betydninger som begrenser innholdet i ordet faststoffmekanikk.

Ved vår avdeling benyttes betegnelsen faststoffmekanikk i en vid betydning når vi bruker ordet som betegnelse på studieretningen. Nemlig som mekanikk for faste legemer og konstruksjoner. Slik definert er det ikke bare fasthetslære eller materialmekanikk , men også andre delområder, såsom konstruksjonsmekanikk, som er inkludert i betegnelsen. Ettersom konstruksjonsmekanikk er et område hvor vi har betydelig aktivitet, angir vi iblant fagområdet hos oss som "faststoff-/konstruksjonsmekanikk" for sterkere å synliggjøre dette.

Et studium i faststoffmekanikk vil også omfatte kontinuumsmekanikk, som gir et felles overbygg for faste stoffer og fluider. Dette er et viktig område også for faststoffmekanikk. Noen stoffer kan oppføre seg som "faste" når belastningen påføres med en hastighet og mer eller mindre "viskøse" ved andre belastningshastigheter. Tilsvarende forskjeller kan vi ha ved forskjellige temperaturer.

I faststoffmekanikk er vi interessert i å kunne analysere hvordan konstruksjoner (legemer) oppfører seg når de utsettes for ytre laster, temperaturendringer osv. Vi er spesielt interessert i å kunne beregne spenninger, tøyninger og forskyvninger som f.eks. statiske eller dynamiske laster påfører konstruksjonen. Videre kan vi være interessert i å bestemme hvor store påkjenninger en konstruksjon kan tåle før den bryter sammen (bruddkapasitet).

En grunnleggende forståelse av mekanikkens prinsipper, og av mekanisk oppførsel av konstruksjoner, er vesentlig for å kunne analysere og dimensjonere konstruksjoner slik at de kan tåle aktuelle belastninger med tilstrekkelig grad av sikkerhet mot f.eks. sammenbrudd. Dette gjelder enten det dreier seg om bygninger eller bruer, maskiner eller motorer, tårn eller eller antennemaster, skip eller fly, raketter eller romskip, osv. Ved de aller fleste studiesteder rundt om i verden er grunnleggende kurs i faststoffmekanikk en viktig del av pensum i ethvert mekanikkstudium, og i de fleste ingeniørdisipliner.

I figuren nedenfor er det vist en forenklet illustrasjon av hva faget faststoffmekanikk kan omfatte. I tillegg til mekanikkfag, inkludert numeriske analysemetoder i mekanikk, er selvfølgelig også matematikk og informatikk viktige byggebjelker i et studium i faststoffmekanikk.