228-0212/02 – Základy metody konečných prvků (ZMKP)
Garantující katedra | Katedra stavební mechaniky | Kredity | 5 |
Garant předmětu | prof. Ing. Jiří Brožovský, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jiří Brožovský, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2020/2021 |
Určeno pro fakulty | FAST | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Pochopení základních principů metody. Schopnost aplikovat metodu pro tvorbu jednoduchých výpočetních programů. Dovednost aplikovat metodu konečných prvků pro řešení úloh stavební mechaniky.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
V předmětu se studenti seznámí se základy metody konečných prvků a jejím využitím při řešení typických problémů teorie pružnosti: vztah mezi MKP a Ritzovou metodou, principy tvorby výpočetních modelů a vyhodnocování výsledků.
Povinná literatura:
1. Kolář, V., Kratochvíl, J., Leitner, F., Ženíček, A. Výpočet plošných a prostorových konstrukcí metodou konečných prvků, SNTL, Praha, 1979
2. Bittnar, Z., Šejnoha, J.: Numerické meto dy mechaniky I., I I., Vydavatelství ČVUT, Praha, 1992
3. Teplý, B., Šmiřák, S.: Pružnost a plasticita I I., VUT, Brno, 2000
Doporučená literatura:
1. Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., Zhu: The Finite Element Method: Its Basics and Fundamentals, Butterworth-Heinemann, Burlinghton, 2005
2. Rektorys, K.: Variační metody v inženýrských problémech a v problémech matematické fyziky, Academia, Praha 1999
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Minimálně 70% účast na cvičeních. Absence v rozsahu maximálně 30% musí být omluvena a omluva musí být vyučujícím akceptována (o důvodnosti omluvy rozhoduje vyučující).
Průběžné odevzdávání úkolů zadaných na cvičení v termínech stanovených vyučujícím.
Prerekvizity
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky
1. Variační metody v teorii pružnosti, Ritzova metoda, příklady aplikace
2. Základní principy metody metody konečných prvků
3. Algoritmus metody konečných prvků, srovnání s obecnou deformační metodou
4. Řešení prutových konstrukcí metodou konečných prvků, srovnání výsledků s jinými řešeními
5. Rovinný problém: varianty problému, typy konečných prvků, volba okrajových podmínek
6. Rovinný problém: typy řešených úloh, interpretace výsledků, možnosti kontroly
7. Tenké desky: typy řešených úloh, interpretace výsledků, možnosti kontroly
8. Tenké desky: typy konečných prvků, volba okrajových podmínek
9. Tlusté desky: typy řešených úloh, interpretace výsledků, srovnání s tenkými deskami
10. Desky na pružném podloží: typy pružného podkladu, interpretace výsledků
11. Skořepiny: typy konečných prvků, volba okrajových podmínek
12. Skořepiny: typické úlohy, interpretace možnosti kontroly výsledků
13. Prostorové úlohy s 3D prvky: typy konečných prvků, uplatnění 3D modelů
14. Prostorové úlohy: srovnání výsledků při použití 1D, 2D a 3D prvků
Cvičení
1. Shrnutí učiva předchozích předmětů, základní rovnice teorie pružnosti, seznámení se software.
2. Ritzova metoda: výpočet průhybu nosníku
3. Ritzova metoda - dokončení.
4. Řešení příhradové konstrukce MKP - tvorba výpočetní procedury.
5. Řešení příhradové konstrukce MKP - komplexní příklad.
6. Jednouchý prvek pro řešení stěn - příprava procedur.
7. Jednouchý prvek pro řešení stěn - úlohy rovinné napjatosti.
8. Jednouchý prvek pro řešení stěn - úlohy rovinné deformace.
9. Zatížení předepsaným popuštěním podpor. Pružně poddajné podpory.
10. Řešení úloh s předepsaným popuštěním podpor nebo Pružně poddajnými podporami.
11. Kombinace více typů konečných prvků v jednom modelu.
12. Modelování zatížení na plošných konstrukcích - porovnání možných přístupů.
13. Konzultace individuálních projektů.
14. Obhajoby individuálních projektů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.