MASK3620 Tribology in machine design Course description

"Tribologi i maskinkonstruksjon" gir en innføring i de grunnleggende teoriene om friksjon, slitasje og smøring for roterende maskineri. Tribologi er læren om flater i relativ bevegelse og dekker mange anvendelser. Maskinsystemer er en viktig anvendelse, men kunnskapen kan også anvendes på f.eks. menneskets ledd og leddbevegelser. Teoriene og de fysiske forklaringene som presenteres danner grunnlaget for både konstruksjon av maskindeler samt skadeanalyse av de samme delene. Typiske maskintekniske anvendelser er gir, glidelager, kulelager, smøreolje og luftsmurte lesehoder. Egenskaper til leddvæske blir presentert.

MAPE1300 Mekanikk, MAPE1400 Maskindeler og MATS2400 Hydraulikk og maskinsystemer.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten:

• har forståelse av slitasjemekanismene som kan oppstå i et maskineri
• har kunnskap om hydrodynamisk smøring, elastohydrodynamisk smøring og luftsmøring
• har forståelse av smøremekanismene til kule/rullelager, hydrodynamiske lager, dynamiske tetninger og gir
• har kunnskap om syntetiske smøremidler, mineraloljer og oljenes additiver
• har kunnskap om vanlige sprøytemetoder for harde og myke tribologiske belegg
• har kunnskap om hardhetens betydning for de tribologiske egenskapene

Ferdigheter

Studenten:

• kan beregne kontaktspenninger iht. Hertz- formler
• kan spesifisere smøreolje og smøreoljesystem for smøring av gir, lagringer og tetninger
• kan konstruere, beregne og dimensjonere hydrodynamiske lager.
• kan vurdere driftstilstanden til et maskineri og bestemme korrigerende tiltak.
• kan utføre enkle skadeanalyser på utvalgte maskindeler
• kan velge egnete belegg inkludert overflateherding som løsning på tribologiske problem

Generell kompetanse

Studenten:

• har en grunnleggende forståelse for friksjon, slitasje og smøring av mekanisk maskineri.

Energieffektivisering av bygninger er et av de mest kostnadseffektive tiltak for å begrense menneskeskapt klimaendring. Passivhus-nivå har blitt standard, og det bygges flere nær-nullenergi- og pluss-hus ettersom løsninger for lokal energiforsyning (bl.a. solenergi) blir mer lønnsomme. Samtidig skjer en rivende utvikling innen digital teknologi (bl.a. simuleringsverktøy og byggautomasjon), nye byggematerialer, og nye løsninger for tekniske installasjoner, som åpner for nye muligheter. Parallelt med dette lærer vi mer fra forskning innen betydningen av inneklima for helse. Alle disse forhold gjør at byggenæringen er i rask endring, og at det stilles stadig høyere krav til de som utformer og forvalter det bygde miljø.

For å møte dagens og fremtidens utfordringer, gir masterstudiet i Energi og miljø i bygg dyptgående ingeniørfaglig kompetanse innen klimatisering (behovsstyrt varme, kjøling, ventilasjon, belysning, m.m.), energiforvaltning, og menneskelige behov (innemiljø, sanitærforhold), kombinert med kunnskap innen et bredt spektrum av temaer inkludert bygningsfysikk, numerikk, økonomi, miljøvurdering av bærekraftige løsninger, og klimatilpasning.

Masterstudiet energi og miljø i bygg kan tas som et heltidsstudium over to år eller et deltidsstudium over fire år, evt. tre år. Det søkes enten til heltids- eller deltidsstudiet. Studiet er på 120 studiepoeng og gir en fordypning og videreføring i forhold til relevante bachelorstudier.

Masterstudiet er tilrettelagt internasjonalisering i og med at deler kan gjennomføres internasjonalt ved samarbeid med utenlandsk utdanningssted.

Studiet bidrar til å løse næringens kompetansebehov og dette gjenspeiles i undervisningen. Næringslivssamarbeid vektlegges ved planlegging, gjennomføring og evaluering av studieaktiviteter.

Studiet retter seg mot søkere med minimum 3-årig utdanning/bachelorgrad fra universitet eller høgskole med relevant emnekrets for dette studiet. Masterstudiet egner seg spesielt godt for ingeniører med bakgrunn fra fagområder innen energi og miljø, bygg, maskin og elektro med ønske om spesialisering innen energi- og miljøproblematikk i bygg. Det vil være en fordel med basiskunnskaper i termodynamikk, strømningsteknikk og anvendt matematikk.

Studiet kvalifiserer for

• stillinger som krever kunnskap om hvordan byggets energibruk kan optimaliseres ved reguleringsteknikk og automasjon i bygg
• stillinger som krever kunnskap innen bygningsfysikk og bygningsdesign for å kunne gjøre helhetlige analyser og vurderinger for optimal energiomsetning
• stillinger innen forskning, utviklingsarbeid og analyser innen energi og miljø i bygg
• studiet kan bidra til kvalifikasjon som RIV (Rådgivende ingeniør varme-, ventilasjons- og sanitærteknikk)
• opptak til doktorgradsstudier innen byggrelaterte fagområder

Masterstudiet er også relevant videreutdanning for yrkesaktive ingeniører ansatt hos f.eks. RI, entreprenør, bygg- eller energiforvaltere samt leverandører innen tekniske installasjoner (varme, kjøling, ventilasjon og sanitærteknikk) og som har behov for økt kunnskap.

Deltidsstudiet følger samme emner og samme undervisning som heltids-studiet, og foregår derfor på dagtid, men er opprettet med tanke på de som er i arbeid og som ønsker å utvide sine faglige kvalifikasjoner.

To apply for this programme you need:

• a bachelor’s degree in engineering, including:
  • 25 ECTS in mathematics
  • 5 ECTS in statistics
  • 7.5 ECTS in physics
  • 20 credits within the engineering fields thermodynamics, fluid dynamics, heat transport, heating and cooling technology, HVAC, energy technology, automation, construction technology, building physics or indoor climate
• an average grade of at least C (according to the ECTS grading scale) on your bachelor's degree

Applicants are ranked by the average grade of the bachelor's degree

Etter gjennomført masterstudium i energi og miljø i bygg beskrives kandidatens kunnskaper, ferdigheter og generelle kompetanse slik:

Kunnskap

Kandidaten har:

• inngående kunnskap om relevante standarder, lover og regler for energi og miljø i bygninger
• avansert ingeniørvitenskapelig kunnskap om optimal utforming, og drift samt optimalt vedlikehold av tekniske installasjoner i bygninger med hensyn til energiventilasjon, belysning og sanitærteknikk
• inngående kunnskap om teorier og analysemetoder, spesielt numeriske simuleringer av energibruk og inneklima i bygninger, og LCA
• avansert kunnskap om sammenhengen mellom helse, mikrobiologi, hygiene og byggets termiske og atmosfæriske miljø

Ferdigheter

Kandidaten kan:

• prosjektere og analysere helhetlige optimale løsninger for energisystemer, installasjoner og innemiljø i bygninger, der krav til energibruk, inneklima, komfort og estetikk må balanseres
• registrere, integrere, sammenfatte og kritisk evaluere ulike informasjonskilder (inkl. forskningslitteratur) knyttet til energi & miljø i bygg, og anvende disse til å formulere faglige resonnementer som støtter og dokumenterer valg av løsninger.
• anvende og vurdere eksisterende vitenskapelige teorier og metoder i løsning av faglige og fremtidsrettede problemstillinger med støtte fra relevante digitale verktøy (f.eks. energi/- og inneklimasimuleringer).
• systematisk løse sammensatte problemer innen fagområdene energibruk og innemiljø i bygg, gjennom problemanalyser, formulering av delproblemer, og velfundert valg av metode.
• gjennomføre et selvstendig avgrenset forsknings- og utviklingsprosjekt under veiledning i tråd med gjeldende forskningsetiske normer.

Generell kompetanse

Kandidaten:

• behersker fagområdets terminologi, skriftlig og muntlig
• utøver profesjonalitet og viser etisk framferd i utførelse av arbeid, og er bevisst hvordan arbeidet bidrar positivt til bærekraftig samfunns-utvikling
• behersker både selvstendig arbeid og kan samarbeid i tverrfaglige grupper, på en måte som bidrar til effektiv ressursutnyttelse i byggprosjekter
• kan bidra i kreativ problemløsning og innovasjonsprosesser gjennom anvendelse av sin faglig innsikt, tverrfaglighet og beherskede analysemetoder

Fagområde

Studiet imøtekommer krav om økt forståelse og kunnskap om inneklima, energioptimalisering og energiteknologi i bygg.

Studiet vektlegger kunnskaper om friske bygg og godt inneklima. Dette inkluderer kunnskap om ventilasjon, klimatisering og sanitasjon, varme- og fukttransport. Masterstudiet energi og miljø i bygg tar sikte på å utdanne kandidater med kompetanse til å kunne lede fremtidige utviklingsarbeid, utføre analyser samt å kunne delta i forskningsarbeid innen fagfeltet. Studentene vil også lære hva som tilfredsstiller krav til godt innemiljø med hensyn til funksjonalitet og estetikk, og få kunnskap innen bygningsfysikk og bygningsdesign.

Studiet vil fremme avanserte kunnskaper, praktisk kompetanse og evnen til kritisk analyse innen fagets kjerneområder. Undervisningen tar sikte på å forberede studentene for forskning og utvikling innen energi og miljø ved at det legges vekt på naturfaglige metoder (matematisk og statistisk metoder), planlegging og gjennomføring av forsøk inkludert anvendelse av instrumenter. Videre forberedes studentene for næringslivets samarbeidsformer med teamarbeid og statusmøter, rapportskriving og for vitenskapelig publisering og kritisk analyse av litteratur innen området.

Oppbygging

Deltidsstudenter har de samme emner og følger den samme undervisning som heltidsstudenter. Det er totalt 120 studiepoeng fordelt på fire semester for heltidsstudenten og åtte semester for deltidsstudenten. Hele siste semester er viet masteroppgaven på 30 studiepoeng. Studenter i relevant arbeid vil kunne ta masteroppgaven som del av sin arbeidshverdag.

De obligatoriske emnene i heltidsstudiets innledende fase er MAEN4100 Termodynamikk, varme- og massetransport (10 sp), MAEN4200 Energibruk og inneklima (10 sp) og MAEN4300 Strømningsteknikk og numeriske beregninger (10 sp). Disse emnene utgjør studiets plattform, gir kompetanse om numeriske beregninger og forståelse for fysiske prosesser og bidrar til å gi en sammenheng mellom de teoretiske og tekniske fagområdene.

Heltidsstudiets andre semester er mer profesjonsrettet med emnene MAEN4500 Varme- og kjøleteknikk (10 sp) og MAEN4600 Ventilasjonsteknikk (10 sp). Emnet MAEN4200 Energibruk og inneklima fra første semester ligger til grunn for forståelsen av disse emner som igjen legger grunnlaget for forståelsen av MAEN/MAEND5100 Sanitasjon (10 sp) i heltidsstudiets tredje semester. Sammen med emnet MAEN5200 Energidesign og bygningsfysikk (10 sp) i heltidsstudiets tredje semester, sikrer de ovennevnte emnene den fagspesifikke breddekompetansen i masterstudiet energi og miljø i bygg, som er nødvendig for studiets selvstendige arbeid. MAEN5200 Energidesign og bygningsfysikk ligger i siste semester før masteroppgaven på grunn av strenge forkunnskapskrav.

Det siste obligatoriske emnet er MAEN5300 Forskningsmetoder og etikk (5 sp). Dette emnet vil tjene som et forprosjekt til masteroppgaven med en innføring i vitenskapelige problemstillinger og forskningsmetoder, etiske holdninger og formidling av resultater. Også dette emnet er plassert i siste semester før masteroppgaven for begge mastere.

I deltidsmasteren er det tilstrebet å få den samme faglige oppbyggingen som for heltid. MAEND4100 Termodynamikk, varme- og massetransport (10 sp), MAEND4200 Energibruk og inneklima (10 sp) og MAEND4300 Strømningsteknikk og numeriske beregninger (10 sp) er samlet i første semester i heltidsmasteren, fordelt på første og tredje semester i deltidsmasteren.

Emnet MAEN4400 Byggautomasjon (10 sp) ligger i heltidsstudiets andre semester, men utgjør ikke et grunnlag for påfølgende emner i samme grad som de forannevnte, og MAEND4400 Byggautomasjon (10 sp) er derfor plassert i deltidsstudiets sjette semester. MAEND5200 Energidesign og bygningsfysikk og MAEND5300 Forskningsmetoder og etikk (5 sp) er for begge mastere plassert i siste semester før masteroppgaven.

Nedenfor er oppbygging av heltidsmaster to år. Emnene undervises en gang per studieår. Masteroppgaven ligger for alle varianter i vårsemester i studiets siste år.

Den obligatoriske delen på totalt 85 studiepoeng gir kunnskap og ferdigheter alle studenter med mastergrad i energi og miljø i bygg bør ha. Masteroppgaven utgjør en fordypning. Undervisningen i de obligatoriske emnene gir et teoretisk fundament for studentenes individuelle arbeid og sikrer faglig bredde. Undervisningen gir også fordypning i emner som termodynamikk og strømningsteknikk, noe som gir studentene kunnskap og forståelse om matematiske analyser og simuleringsverktøy. Emnene gir et solid grunnlag for analyse og beregning av bygningers energibruk, design av klimatekniske anlegg og en helhetlig konsekvensanalyse av miljøet. I undervisningen inngår anvendelse og analyser av vitenskapelige artikler samt opplæring i vitenskapelige metoder, som er ingeniørfaglig relevant på masternivå og som anvendes på problemstillinger i prosjektarbeid.

Valgemner

Valgemner kan gi bredde eller dybde i utdanningen. Studentene skal ta ett valgfritt emne på 5 stp i 3. semester (se nedenfor.) Igangsetting av valgemner krever et tilstrekkelig antall interesserte studenter. Dersom en student vil velge valgemner fra andre studieprogram/institusjoner skal dette godkjennes av studieprogrammet. Fakultetet kan ikke garantere for at alle valgemner og kombinasjoner fra andre studier er mulig da emner kan ha samme undervisningstid og eksamensdag.

3. semester:

MAEN5010 Fornybar energi (5 stp)

MABY4700 Life Cycle Assessment of Buildings (5 stp)

Undervisning i masterstudiet foregår gjennom en veksling av forelesninger, dataøvinger, laboratoriearbeid, regneøvinger og prosjektoppgaver. Undervisningen skal være mest mulig motiverende for studentene og fremme selvstendig læring utover de timeplanlagte aktiviteter gjennom prosjektarbeid, innleveringer og andre arbeidsoppgaver under veiledning.

Studentene vil ved studiestart bli informert om studiets mål og innhold i de ulike emnene herunder læringsutbytte, arbeidsformer, vurderingsformer og forventet studieprogresjon. Arbeid med problemstillinger og oppgaver i fellesskap med andre studenter, vil fremme samarbeid mellom studentene og understøtte læringen av nye tema.

Oppgaveskriving, diskusjoner og presentasjoner benyttes for å gi studentene trening i å reflektere rundt og anvende faglige perspektiver på konkrete problemstillinger og å formidle resultater fra eget arbeid.

Prosjektbasert undervisning med læringsformer knyttet til ingeniørrelevante arbeidsoppgaver og arbeidsformer er tillagt sterk vekt for å stimulere til innsats, og for å kunne følge den enkelte students faglige utvikling. Siktemålet er å gi studentene tilbakemelding på deres fremgang, og å styrke deres engasjement og faglige bidrag.

I flere av studiets emner inviteres gjesteforelesere fra faglig relevante ledende industribedrifter og næringsliv. Kontakten med nærings- og arbeidslivet og ekskursjoner til aktuelle bedrifter gir, sammen med den ordinære undervisningen, studentene relevant og motiverende faglig tilnærming gjennom hele studiet.

Laboratoriene tilknyttet studiet er utstyrt med avansert måleutstyr hvor studentene får mulighet til å delta i forsknings- og utviklingsarbeid. I laboratoriearbeid kan studentene være direkte tilknyttet fagområdets FoU-arbeid, og de kan være assistenter ved pågående forskningsprosjekter ved avdelingen. Denne nærheten til avdelingens FoU vil gi studentene innsikt i fagområdenes utvikling, vitenskapsteoretiske refleksjoner og kunnskap om og anvendelse av ulike vitenskapelige metoder.

Studiet legger vekt på forskningsbasert undervisning der mange emner har innslag av forskning ved at forskningsartikler inngår i pensum, studentene deltar i forskningsrelaterte diskusjoner og at de involveres i pågående forskningsaktiviteter. Studentene får øving i å innhente og tolke informasjon, være kritiske, ta hensyn til etiske og miljømessige konsekvenser, skrive rapporter basert på forskningsmessige prinsipper og gi faglige presentasjoner.

Prosjektarbeid og masteroppgave

De fleste emner har prosjektarbeid som del av eksamen. Studentene skal gjennom prosjektarbeidet opparbeide evnen til selv å kunne formulere og analysere problemstillinger ved bruk av vitenskapelige metoder. Prosjekter gjennomføres normalt i grupper på 2-3 studenter dermed vil studentene også utvikle sin evne til å arbeide i grupper. Prosjektarbeider skal munne ut i rapporter. Disse skrives etter mal for vitenskapelige artikler eller rapporter. Der det er naturlig vil prosjektrapportene skrives som besvarelser av hypoteser, med skille mellom data, resultater og diskusjon/konklusjon. I de fleste emner vil prosjektene også bli presentert muntlig av gruppen for foreleser og medstudenter.

Masteroppgaven skal være et individuelt, selvstendig og veiledet forsknings- eller utviklingsarbeid innenfor et sentralt fagområde i studiet, og være en fordypning i et av mastergradens kjerneområder. Hver student vil få tildelt en intern veileder som skal sikre at prosjektet er i samsvar med forskningsetiske rammer og bidra til utforming av problemstillinger og kvalitet i datainnsamling og dataanalyse. Gjennom veileder kan studentene bli knyttet til grupper satt sammen etter faglige kriterier og delta i seminarer, kollokvier og veiledningsgrupper. Masteroppgaven kan være knyttet til relevante FoU-prosjekter ved OsloMet eller utviklet i samarbeid med ulike fag- og forskningsmiljøer, inkludert bedrifter, som universitetet har samarbeid med.

Masteroppgaven skal besvares med en skriftlig rapport og muntlig presentasjon i plenum. Rapporten skal ha samme format som en vitenskapelig rapport basert på forskningsmessige prinsipper og metoder.

Prototyper og/eller andre produkter som er utviklet kan inngå som en del av besvarelsen.