330-0326/01 – Metoda konečných prvků a metoda hraničních prvků (MKPMHP)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Radim Halama, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení2019/2020
Určeno pro fakultyFS, USPUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PRZ031 Ing. Jana Bartecká
FUS76 doc. Ing. Martin Fusek, Ph.D.
HAL22 doc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student bude po absolvování předmětu schopen: - Sestavit model popisující chování pružného tělesa (systému). - Provést řešení daného modelu jednou z výše popsaných metod. - Vyhodnotit a vyvodit závěry.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět rozšiřuje základy pro využívání metody konečných prvků a vysvětluje důležité aspekty aplikace a implementace metody hraničních prvků. Formuluje nelineární aparát mechaniky kontinua. Obsahem jsou obecné formulace mechaniky kontinua, základy linearizace, konečně aplikace MKP a MHP na konkrétní typy úloh lineární a nelineární pružnosti.

Povinná literatura:

[1] FUSEK, F.; HALAMA, R.: MKP a MHP. 1. vyd. Ostrava: VŠB-TU, 2012. 104 s. Skriptum. URL: http://mi21.vsb.cz/sites/mi21.vsb.cz/files/unit/metoda_konecnych_prvku_a_hranicnich_prvku.pdf. [2] LENERT, J.: Úvod do metody konečných prvků. 1. vyd. Ostrava: VŠB-TU, 1999. 110 s. ISBN 80-7078-686-8. [3] KATSIKADELIS, J., T. Boundary Elements: Theory and Application. Elsevier Science Ltd., 2002. ISBN 0-080-44107-6

Doporučená literatura:

[1] LENERT, J.: Základy matematické teorie pružnosti. 1. vyd. Ostrava: VŠB-TU, 1997. 96 s. ISBN 80-7078-437-7. [2] BITTNAR, Z., ŠEJNOHA, J. Numerické metody mechaniky 1. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1992. 310 s. ISBN 80-01-00855-X. [3] BITTNAR, Z., ŠEJNOHA, J. Numerické metody mechaniky 2. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1992. 261 s. ISBN 80-01-00901-7. [4] BEER, G., SMITH, I., DUENSER, Ch.: The Boundary Element Method with Programming for Engineers and Scientists. Springer, 2008. 494 p.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Tento předmět je pokračováním předmětu Numerické metody.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Opakování základních poznatků a pojmů mechaniky kontinua pevného tělesa. 2. Problematika modelování v oblasti mechaniky kontinua. Analytické a numerické řešení problémů. Metoda sítí. 3. Metoda konečných prvků – základní myšlenka, řešení základní rovnice, aplikace na problematiku teplotních a napěťových polí pro lineární úlohy. Stacionární a nestacionární děje. 4. Metoda konečných prvků – referenční prvky, Gaussova integrace, chyby a adaptivní techniky při aplikaci MKP. Problematika konvergence. 5. Metoda hraničních prvků – základní myšlenka, rozdíly mezi MKP a MHP, řešení základní rovnice, fundamentální řešení, aplikace na problematiku teplotních a napěťových polí pro lineární úlohy. Stacionární a nestacionární děje. 6. Metoda hraničních prvků – diskretizace hranice a typy prvků. Sestavení soustav rovnic. Aplikace okrajových podmínek. Vlastní řešení. 7. Metoda hraničních prvků – zobecněná formulace MHP pomoc metody vážených reziduí. 8. Vybrané praktické příklady řešené pomocí MKP a MHP. Srovnávací studie. 9. Možnosti propojení MKP a MHP. 10. Nelineární úlohy – úvod do nelinearit (geometrické, materiálové a kontaktní nelinearity). Možnosti řešení.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2016/2017 zimní semestr, platnost do: 2019/2020 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35  20
        Zkouška Zkouška 65  16
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2018/2019 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku