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

Garantující katedra	Katedra aplikované mechaniky	Kredity	4
Garant předmětu	prof. Ing. Radim Halama, Ph.D.	Garant verze předmětu	prof. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Úroveň studia	pregraduální nebo graduální	Povinnost	povinně volitelný
Ročník	3	Semestr	zimní
		Jazyk výuky	čeština
Rok zavedení	2015/2016	Rok zrušení	2019/2020
Určeno pro fakulty	FS, USP	Určeno pro typy studia	bakalářské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
FUS76	doc. Ing. Martin Fusek, Ph.D.
HAL22	prof. Ing. Radim Halama, Ph.D.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.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 úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zápočet a zkouška	Zápočet a zkouška	100 (100)	51
Zápočet	Zápočet	35	20
Zkouška	Zkouška	65	16	3

Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Obor/spec.	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Typ 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 bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.