330-0315/03 – Výpočty MKP (VYMKP)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Zdeněk Poruba, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Zdeněk Poruba, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník3Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
MAW007 Ing. Pavel Maršálek, Ph.D.
POR05 doc. Ing. Zdeněk Poruba, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 0+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Charakterizovat princip diskretizace řešených oblastí v deformační variantě MKP. Identifikovat význam funkce tvaru při aproximaci posunutí. Identifikovat vlastnosti MKP výpočtového modelu na základě zvolených typů prvků a jím příslušných stupňů volnosti uzlů včetně vlivu aplikované symetrie. Odhadnout a charakterizovat míru přesnosti výsledků dosažitelných použitým MKP modelem. Řešit úlohu statické rovnováhy. Řešit quasi-statickou úlohu vedení tepla včetně napětí od teplotní pnutí. Řešit problém vlastních frekvencí a tvarů netlumeného kmitání. Vypočítat jednoduchou úlohu lineární ztráty stability tvaru u nosníkové úlohy.

Vyučovací metody

Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Cílem předmětu je shrnout dosud nabyté znalosti metody konečných prvků a tyto aplikovat na příkladech typických lineárních inženýrských úloh řešených v průmyslové praxi. Teoretická část předmětu prohloubí pochopení vazby mezi metodou konečných prvků jako obecnou numerickou metodou a jako praktickým nástrojem k řešení inženýrských problémů v oblasti poddajného tělesa. Praktická část poskytne znalosti nutné k řešení lineárních inženýrkých úloh metodou konečných prvků v komerčním softwarovém produktu ANSYS Workbench.

Povinná literatura:

[1] LENERT, J. Úvod do metody konečných prvků. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 1999. ISBN 80-7078-686-8. [2] SZWEDA, J., PORUBA, Z., SIKORA R. a FRANTIŠEK, O. Matematika v pozadí inženýrských úloh [online]. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2012 [cit. 2018-01-11]. Dostupné z: http://mi21.vsb.cz [3] FUSEK, M., HALAMA, R. Metoda konečných prvků a metoda hraničních prvků [online]. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2011 [cit. 2018-01-11]. Dostupné z: http://mi21.vsb.cz [4] ZIENKIEWICZ, O. C., Robert Leroy TAYLOR a J. Z. ZHU. The finite element method: its basis and fundamentals. 6th ed. Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. ISBN 0-7506-6320-0..

Doporučená literatura:

[1] KYTHE, P.K. a WEI,D. Introduction to linear and nonlinear finite element analysis: a computational approach. S.l.: Springer-Verlag New York, 2013. ISBN 9781461264668. [2] KOLÁŘ, V, NĚMEC, I. a KANICKÝ, V. FEM: principy a praxe metody konečných prvků. Praha: Computer Press, 1997. ISBN 80-7226-021-9.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Znalosti nabyté v rámci předmětu jsou ověřovány na základě písemného vypracování a ústní obhajoby semestrálního projektu. Tento vyžaduje komplexní pochopení a praktické využití znalostí získaných na přednáškách a cvičeních. Student teoreticky i prakticky popisuje a zdůvodňuje jednotlivé kroky směřující ke splnění zadaného úkolu - analýzy strojní součásti, či skupiny dílů metodou konečných prvků v SW ANSYS Workbench.

E-learning

Další požadavky na studenta

Aktivní přítomnost na cvičeních - omluvená neúčast max. 20% Doplnění učiva v případě nepřítomnosti na cvičení Zpracování a úspěšná obhajoba semestrálního projektu

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1) Aproximační technika metodou vážených reziduí 2) Vážená rezidua pro slabou formulaci 3) Aproximace po částech spojitou funkcí 4) Galerkinova formulace metody konečných prvků 5) Okrajové podmínky 6) Prutový element - diferenciální rovnice, slabá formulace 7) Prutový element - matice hmotnosti, matice tuhosti 8) Prutová konstrukce - lokalizační tabulka, globální matice hmotnosti, globální matice tuhosti 9) Nosníkový element - diferenciální rovnice, slabá formulace, matice hmotnosti, matice tuhost

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100  51
Rozsah povinné účasti: 80%

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (B0715A270011) Strojírenství (S01) Aplikovaná mechanika PRU K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A270011) Strojírenství (S01) Aplikovaná mechanika PRU P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A270011) Strojírenství (S01) Aplikovaná mechanika PRU P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A270011) Strojírenství (S01) Aplikovaná mechanika PRU K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A270011) Strojírenství (S01) Aplikovaná mechanika PRU P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A270011) Strojírenství (S01) Aplikovaná mechanika PRU K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku