Konetekniikan jatko-opintokurssit 2014 2016 Doctoral courses offered by Mechanical Engineering 2014-2016 op/cr BK10AJ000 Orientation to Doctoral Studies in Mechanical Engineering 1 BK20AJ100 Hitsaustekniikan jatko-opintokurssi 10 BK30AJ100 Lasertyöstön jatko-opintokurssi 10 BK50AJ100 Tuotantotekniikan jatko-opintokurssi 10 BK50AJ105 Design for Manufacturability and Assembly (DFM/DFMA) 6 BK60AJ101 Postgraduate Course in Modeling and Simulation of Mechatronic Transmissions 6 BK60AJ105 Industrial Robotics 6 BK60AJ110 Postgraduate Course in Control of Mechatronic Machines 6 BK60AJ120 Postgraduate Research Seminar in Mechatronics 6 BK60AJ125 Artificial Intelligent Control 6 BK70AJ105 Elementtimenetelmän jatko-opintokurssi 6 BK70AJ111 Postgraduate Course in Multibody System Dynamics 6 BK70AJ115 Postgraduate Course in Rotor Dynamics 6 BK80AJ101 Teräsrakenteiden jatko-opintokurssi 10-15 BK90AJ101 Kuitukomposiittien jatko-opintokurssi 6 BK10AJ000 ORIENTATION TO DOCTORAL STUDIES IN MECHANICAL ENGINEERING 1 ECTS cr Orientation to Doctoral Studies in Mechanical Engineering, Johdatus konetekniikan tohtoriopintoihin Year and Period Period 2 Professors of LUT Mechanical Engineering University Lecturer, D.Sc. (Tech.) Kimmo Kerkkänen (coordinator) The goal of the course is to provide a basic understanding of doctoral studies at LUT Mechanical Engineering. The students are given a general overview of the scientific and applied research in the laboratories of LUT Mechanical Engineering. The steps and methods of research process are introduced. In addition, the students prepare and present their detailed research plan for their doctoral studies. Scientific and applied research at LUT Mechanical Engineering, basic knowledge on research methods, steps of research process, processing of detailed research plan, seminar presentations. Modes of Study Lectures and seminars 8 h. Personal exercise and presentation 19 h. Total workload 27 h. Evaluation Approved with distinction/approved/failed Study materials Student portal Uni/Studies and Services/Doctoral Studies. Prerequisites Acceptance for doctoral studies at LUT Mechanical Engineering. Further Information Registration for the course through WebOodi. BK20AJ100 HITSAUSTEKNIIKAN JATKO-OPINTOKURSSI 10 op Advanced Course on Welding Technology for Doctoral Students Luennoidaan vuosittain (lokakuu-kesäkuu). Ilmoittautuminen sähköpostilla professori Jukka Martikaiselle tai TkT Paul Kah'lle syyskuun loppuun mennessä. professori, TkT Jukka Martikainen tutkijatohtori, TkT Paul Kah Tavoitteet Opintojakson tarkoituksena on perehdyttää hitsaustekniikan tohtoriopiskelijat peruskoulutusta laajemmin ja syvällisemmin hitsaustekniikan kehittymiseen, kansainväliseen tutkimukseen ja tulevaisuuden näkymiin.
Kurssin teemana on hitsausteknologian globaalit kehitysnäkymät. Opintojakson tarkempi aihe ja syventymiskohde muuttuu vuosittain, joten kurssin voi suorittaa ja sisällyttää jatkotutkintoon useammin kuin kerran. Suoritustavat Luentoja, seminaariesitelmiä ja opponointeja sekä tieteellisen artikkelin kirjoittaminen. Kaikki kurssille osallistuvat kirjoittavat tieteellisen artikkelin, joka voi olla osa väitöskirjaa. Arvostelu Raportti ja sen esitys loppuseminaarissa, opponointi 100 %. BK30AJ100 LASERTYÖSTÖN JATKO-OPINTOKURSSI 10 op Postgraduate Course in Laser Processing Kurssi järjestetään tarvittaessa vuosittain. Ilmoittautuminen ennen 2. periodin päättymistä sähköpostitse professori Antti Salmiselle tai dosentti Veli Kujanpäälle (veli.kujanpaa@vtt.fi). Vuosikurssi ja periodi 3 periodi professori, TkT Antti Salminen dosentti, TkT Veli Kujanpää Tavoitteet Opintojakson tarkoituksena on perehdyttää lasertyöstön tohtoriopiskelijat peruskoulutusta laajemmin ja syvällisemmin lasertyöstötekniikkaan, sen prosesseihin ja kansainvälisen tutkimuksen ja tekniikan tilaan ja kehitystrendeihin. Opintojakson aihe muuttuu lukuvuosittain. Painopistealueina ovat lasertyöstöprosessit, niiden sovellukset, laiteratkaisut, lasertyöstön tuotesuunnitteluun tuomat mahdollisuudet ja lasertyöstön materiaalitekniset erityiskysymykset. Jatko-opintokurssi toteutetaan LUT:ssa, mutta se on avoin myös Aalto-yliopiston teknillisen korkeakoulun, TTY:n ja OY:n kone- ja hitsaustekniikan tohtoriopiskelijoille. Opintojakson voi suorittaa ja sisällyttää jatkotutkintoon useammin kuin kerran. Suoritustavat Seminaareja ja niiden opponointeja sekä luentoja 30 h. Arvostelu Seminaariesitys ja opponointi 100 %. BK50AJ100 TUOTANTOTEKNIIKAN JATKO-OPINTOKURSSI 10 op Postgraduate Course in Production Engineering Ajankohta ilmoitetaan ja sovitaan myöhemmin, tavoitteena järjestää vähintään yksi kurssi lukukausittain. Ilmoittautuminen 3. periodin 1. viikolla luennoitsijalle. Vuosikurssi ja periodi 3-4 periodi professori, TkT Juha Varis tutkijaopettaja, dosentti, TkT Harri Eskelinen tutkija, TkT Mika Lohtander Tavoitteet Opintojakson tarkoituksena on perehdyttää tuotantotekniikan tohtoriopiskelijat peruskoulutusta laajemmin ja syvällisemmin tuotantotekniikkaan, erityisesti sen kehittymiseen ja kehittämiseen, kansainväliseen tieteelliseen tutkimukseen ja tulevaisuuden skenaarioihin ja trendeihin. Opintojakson aihepiiri muuttuu lukuvuosittain. Opintojaksolla opetetaan muodostamaan ja soveltamaan analyyttisiä, tilastollisia ja stokastisia malleja sekä käyttämään järjestelmäanalyysiä, tuotantoteknisten ongelmien ratkaisumenetelminä. Toteutusmuotona seminaarit, joissa perehdytään tieteellisen tutkimuksen lähestymistapoihin ja menetelmiin. Seminaareissa käsitellään myös alan keskeisiä tutkimusaiheita, ja tohtoriopiskelijat esittelevät ja opponoivat tutkimusaiheitaan. Opintojaksolla opetetaan myös tuotantotekniikan tutkimusalueeseen liittyvän tieteellisen artikkelin kirjoittamiseen liittyviä näkökohtia. Suoritustavat Seminaarit ja opponoinnit 56 h, luentoja 28 h, suullinen tentti 5 h, kirjatentti 3 h, itsenäistä työskentelyä 168 h. Vaihtoehtoisena osasuorituksena voi olla myös tieteellisen artikkelin kirjoittaminen omasta tutkimusaiheesta. Arvostelu Seminaarityöskentely 50 %, suullinen tentti 30 %, kirjallinen tentti 20 %.
BK50AJ105 DESIGN FOR MANUFACTURABILITY AND ASSEMBLY (DFM/DFMA) Design for Manufacturability and Assembly (DFM/DFMA), Valmistusystävällinen tuotesuunnittelu Enrolment during the first two weeks of the 1st period by email to Harri Eskelinen. Year and Period Period 1-2 Associate Professor, Docent, D.Sc. (Tech.) Harri Eskelinen Senior Research Scientist (DFM/DFMA) The goal of this course is to go deep into the theory of a product s design process and focus at manufacturability and assembly aspects than in basic courses. During the first part of the course (theory) various tools for cost-effective DFMA-process are discussed and several approaches to manage product s design and manufacturing processes are considered. Students will also learn means to analyse different kinds of design processes and products from the manufacturability point of view. The aim of the second part of the course (applications) is to study both industrial and scientific applications of different kinds of products to learn how to develop and establish the rules and mathematical equations of DFMA for novel approaches. Part I. Theory. Manufacturability Interest Areas. Models of Design Processes. Principles of DFM/DFMA. Design Management Systems. Framework of Quality Engineering. Concurrent Engineering Design. Part II. Applications Computer Aided CE. Cross-Technological Approaches for Supporting Effective CEprocesses. Collaborative-Concurrent Design. Applications of VM and IPT s in a CE-process. Applications and Aspects of DFM/DFMA for Various Product and Production Types, Manufacturing Technologies and Hybrid- and Multiprocessing Methods. Modes of Study It is possible to perform the course either by participating to conventional lectures and seminars during the 1st and the 2nd period or by carrying out an individual research project. Evaluation Written exam 50% and seminar 50% or individual research project 100%. BK60AJ101 POSTGRADUATE COURSE IN MODELING AND SIMULATION OF MECHATRONIC TRANSMISSIONS Postgraduate Course in Modeling and Simulation of Mechatronic Transmissions, Mekatronisten tehonsiirtojärjestelmien mallinnuksen ja simuloinnin jatko-opintokurssi Enrolment by email to Professor Heikki Handroos. Year and Period Period 3-4 Professor, D.Sc. (Tech.) Heikki Handroos To deepen the theoretical skills of doctoral students in the field of mechatronic transmissions. To improve the ability of doctoral students to model and simulate mechatronic, in particular hydraulic transmissions. Modeling of hydraulic and/or electrical transmissions and their control systems. Modes of Study Lectures 28 h, computer class tutorials 28 h. Personal modelling and simulation exercises 60 h. Independent study 40 h. Total loading 156 h. Evaluation Examination 70%, simulation exercises 30%. BK60AJ105 INDUSTRIAL ROBOTICS Industrial Robotics, Teollisuusrobotiikka Periods 1-2 or 3-4, adjustable according to the numbers of students. Enrolment by email to Associate Professor Huapeng Wu. Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Huapeng Wu
The goal of this course is to go deep into the theory of industrial robotics. The course gives the student ability to carry out advanced kinematic and dynamic analysis of various robot structures including stiffness and singularities. The course also deals with motion and force control methods proposed for actuator, joint and Cartesian space control. In addition, the student gets an overview about upper level control problems such as axis interpolation. Overview of kinematic structures of robots. Direct kinematics and inverse kinematics. Mapping. Robot dynamics. Cartesian, joint and actuator space control methods. Force control methods. Upper level control methods. Modes of Study 42 h of lectures, exercise, seminar, 1st period. 42 h of tutorials, exercise, project work, 2nd period. Evaluation Exercise 20%, project report 20%, examination 60%. Selected chapter from the following text books: 1. John J. Craig Introduction to Robotics : Mechanics and Control 2. Phillip J. M. Introduction to Robotics 3. Lung-Wen Tsai Robot Analysis: The Mechanics Serial and Parallel Manipulator 4. Huapeng Wu Parallel Manipulator: Towards New Applications BK60AJ110 POSTGRADUATE COURSE IN CONTROL OF MECHATRONIC MACHINES Postgraduate Course in Control of Mechatronic Machines, Mekatronisten koneiden säätötekniikan jatko-opintokurssi Enrolment by email to Professor Heikki Handroos. Year and Period Period 1-2 Professor, D.Sc. (Tech.) Heikki Handroos To give the doctoral students ability to apply advanced methods in solving the control problems of hydraulically and electrically driven mechatronic machines. Modelling and control of hydraulically and electrically driven servoaxes with flexible mechanical systems. Linearization, state-space description, control methods utilizing statefeedbacks, observers etc., digital control. s are subject to change according to the needs of the participating student groups. Modes of Study Seminars 28 h, computer class exercises 28 h, personal exercises 60 h. Independent study 40 h. Total loading 156 h. Evaluation Approved with distinction/approved/failed. Grade approved: approved personal exercises. Grade approved with distinction: approved exercises and examination with grade approved with distinction. Study materials Announced at the beginning of the course. BK60AJ120 POSTGRADUATE RESEARCH SEMINAR IN MECHATRONICS Postgraduate Research Seminar in Mechatronics, Mekatroniikan tutkimusseminaari tohtoriopiskelijoille Enrolment by email to Professor Heikki Handroos. Year and Period Period 1-4 Professor, D.Sc. (Tech.) Heikki Handroos Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Huapeng Wu To give the doctoral students the ability to solve theoretical and experimental problems apparent in their research projects. To give the doctoral students the ability to write papers to refereed journals in field of mechatronics. To give the doctoral students the ability to reflect the research work of other doctoral students within a research group. Ability to carry out review of other researchers work and participate in academic debates. How to select appropriate theoretical methods and computational tools for solving research problems apparent in the doctoral research projects of individual doctoral students. How to design the experiments and analyze experimental results in research projects. How select an
appropriate journal to publish research results. How to construct the manuscript for a particular journal. How to prepare and submit a manuscript. How to answer to the reviewers questions. Modes of Study Seminars 56 h, personal exercises 60 h. Independent study 40 h. Total loading 156 h. Evaluation Approved with distinction/approved/failed, according to quality of presentations in seminars and success in publication during the course period. Study materials Announced at the beginning of the course. BK60AJ125 ARTIFICIAL INTELLIGENT CONTROL Artificial Intelligent Control, Keinotekoinen älykäs ohjaus Periods 1-2 or 3-4, adjustable according to the numbers of students. Enrolment by email to Associate Professor Huapeng Wu. Person in Charge: Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Huapeng Wu The goal of this course is to introduce artificial intelligent techniques in modern control system for mechatronic machines. The course gives students ability to design controller for nonlinear system using artificial intelligent methods. The course first introduces the basic knowledge of fuzzy logic, neural network and evolution algorithms in system control, and then studies applications in nonlinear control. Overview of artificial intelligence and applications; introduction of fuzzy theory, neural network and evolution algorithms in system control; system modeling in state space form for design and analysis; design and simulation of control system using Matlab/Simulink; design and analysis of intelligent controller for robot. Modes of Study 30 h of lectures, exercise, seminar, 1st period. 30 h of tutorials, exercise, project work, 2nd period. Evaluation Exercise 20%, project report 20%, examination 60%. BK70AJ105 ELEMENTTIMENETELMÄN JATKO-OPINTOKURSSI 6 op Postgraduate Course in Finite Element Method Luennoidaan joka toinen vuosi, seuraavan kerran lukuvuonna 2015-2016. Ilmoittautuminen sähköpostilla professori Aki Mikkolalle 5.9.2015 mennessä. professori, TkT Aki Mikkola Tavoitteet Opintojakson tarkoituksena on antaa opiskelijalle elementtimenetelmään liittyviä syventäviä teoreettisia valmiuksia. Differentiaaliyhtälöiden teoriaa, variaatioperiaate, Ritzin menetelmä, siirtymämenetelmään perustuvien elementtien muodostaminen, isoparametristen elementtien muodostaminen, sekamenetelmä, elementtimenetelmän konvergointi ja tarkkuus, ominaisarvotehtävän ratkaisu, epälineaarisen elementtimenetelmän perusteet. Suoritustavat Seminaariesitelmiä ja luentoja. Hyväksytysti suoritetut harjoitukset ja kirjallinen tentti. Arvostelu Harjoitukset 50 %, tentti 50 %. Oppimateriaalit Bathe K-J, 1995, Finite Element Procedures (soveltuvin osin). Cook R.D et. al., 2001, Concepts and Applications of Finite Element Analysis, 4th Edition (soveltuvin osin). BK70AJ111 POSTGRADUATE COURSE IN MULTIBODY SYSTEM DYNAMICS Postgraduate Course in Multibody System Dynamics, Monikappaledynamiikan jatkoopintokurssi Course schedule is adjustable according to the needs of students. Enrolment by email to Professor Aki Mikkola by 5.9.2014. Year and Period Period 3-4 Professor, D.Sc. (Tech.) Aki Mikkola
To deepen the theoretical skills of doctoral students in the field of multibody system dynamics. To improve the ability of doctoral students to model and simulate multibody systems. Modeling of multibody systems. Modes of Study Lectures 28 h, computer class tutorials 28 h. Personal modeling and simulation exercises 60 h. Independent study 40 h. Total workload 156 h. Evaluation Examination 70%, simulation exercises 30%. BK70AJ115 POSTGRADUATE COURSE IN ROTOR DYNAMICS Postgraduate Course in Rotor Dynamics, Roottoridynamiikan jatko-opintokurssi Periods 3-4, adjustable according to the needs of students. Enrolment by email to Professor Jussi Sopanen before the end of 2nd period. Professor, D.Sc. (Tech.) Jussi Sopanen To deepen the theoretical skills of doctoral students in the dynamic phenomena of rotating machinery. To give the doctoral students the ability to model and analyze the dynamic behavior of the rotor-bearings systems. To give the doctoral students the ability to reflect the research work of other doctoral students within a research group. Ability to carry out review of other researchers work and participate in academic debates. Rigid and flexible rotor equations, bearing types and their modeling, solution of rotor dynamic system equations; free-free vibration modes, critical speeds and modes, whirl speeds, steady state responses and transient response. Individual or group work on selected structure/component, implementation it s analysis into computer code and seminar presentation of the results. Modes of Study Lectures 16 h, seminars 28 h, computer class exercises 16 h. Personal modeling and simulation exercises 56 h. Independent study 40 h. Total workload 156 h. Evaluation Examination 50%, seminars and simulation exercises 50%. Selected chapters from the following text books: 1. Chen, W. J. and Gunter, E. J., 2005, Introduction to Dynamics of Rotor-Bearing Systems, Trafford Publishing, Victoria. 2. Krämer E. Dynamics of Rotors and Foundations. Berlin: Springer-Verlag; 1993. 3. Friswell M, Penny J, Garvey S et al. Dynamics of Rotating Machines. New York: Cambridge University Press; 2010. 4. Lalanne, M., and Ferraris, G., 1998, Rotordynamics Prediction in Engineering, 2nd Edition, John Wiley & Sons, West Sussex. BK80AJ101 TERÄSRAKENTEIDEN JATKO-OPINTOKURSSI 10-15 op Postgraduate Course in Steel Structures Ajankohta ilmoitetaan myöhemmin. Ilmoittautuminen sähköpostilla Timo Nykäselle. professori, TkT Timo Björk yliassistentti, TkT Timo Nykänen tutkijaopettaja, TkT Tapani Halme Tavoitteet Opintojakson tarkoituksena on perehdyttää teräsrakenteiden tohtoriopiskelijat peruskoulutusta laajemmin ja syvällisemmin teräsrakenteiden tutkimukseen ja suunnitteluun, mm. seuraaviin aihealueisiin: väsymisanalyysit, murtumismekaniikka, värähtelymekaniikka, levyjen-, laattojen- ja kuorirakenteiden teoriaa, ohutlevyrakenteiden mitoituksen erityispiirteet ja stabiiliusanalyysit, valmistuksen lujuustekninen simulointi, rakenteiden optimointi ja rakenteiden epälineeariset FE-rakenneanalyysit. Opintojakson aihepiiri ja opintopistemäärä muuttuu lukuvuosittain. Kurssi toteutetaan LUT:ssa ja on avoin Aalto-yliopiston, TTY:n ja OY:n aihepiiriin keskittyville tohtoriopiskelijoille. Opintojakson voi suorittaa ja sisällyttää jatkotutkintoon useammin kuin kerran. Suoritustavat Luentoja, seminaariesitelmiä, harjoituksia. Arvostelu Arvosteluperusteet sovitaan erikseen riippuen suoritustavasta.
BK90AJ101 KUITUKOMPOSIITTIEN JATKO-OPINTOKURSSI 6 op Postgraduate Course in Fiber Composites Järjestetään kevätlukukaudella. Ilmoittautuminen professori Timo Kärjelle sähköpostilla 3. periodin alkuun mennessä. professori, TkT, MMT Timo Kärki Tavoitteet Opintojakson tavoitteena on perehdyttää kuitukomposiittien tohtoriopiskelijat peruskoulutusta laajemmin ja syvällisemmin alueen uusimpaan tekniikkaan, tutkimukseen, kehitystyöhön ja kuitukomposiittien talouden ja markkinoinnin alueisiin. Opintojakson aihepiiri muuttuu lukuvuosittain. Toimintavuoden teemana ovat alan uusin tutkimus ja kuitua jalostavan teollisuuden tulevaisuuden skenaariot. Opintojakso sisältää sekä alan asiantuntijoiden esityksiä että tutkijakoulutettavien aihealueista valmisteltuja luentoja. Suoritustavat Seminaariesitelmiä, opponointeja ja luentoja 18 h, itsenäinen työskentely 138 h. Arvostelu Seminaarityöskentely 100 %. Päivitetty lukuvuoden 2014-2015 opetussuunnitelman mukaisesti/ Updated according to the curriculum of the academic year 2014-2015: Edellä esitettyjen jatko-opintokurssien lisäksi myös alla olevat LUT:n teknillisen tiedekunnan opinto-oppaassa mainitut diplomi-insinöörin tutkinnon opintojaksot ovat tohtoriopintoihin soveltuvia. Näiden opintojaksojen kohdalla on maininta Opintojakso soveltuu myös tohtoriopintoihin. In addition to the doctoral courses above, the Master s-level courses in technology listed below may be included in doctoral studies. The suitability is mentioned in the course description. BK50A1401 Packaging Lines and Machinery BK60A1000 Control of Mechatronic Machines BK60A1200 Programming in Control and Mechatronics BK70A0201 Koneen simuloinnin erityisopintojakso BK80A1401 Väsymiskestävyys