330-0326/04 – Metoda konečných prvků a metoda hraničních prvků (MKPMHP)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Radim Halama, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2016/2017Rok zrušení
Určeno pro fakultyUSP, FSUrčeno pro typy studiabakalářské, navazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FUS76 doc. Ing. Martin Fusek, Ph.D.
HAL22 prof. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

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

Zápočet: test Zkouška písemná a ústní.

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

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie MM P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu A stu. plán
2021/2022 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie CH P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie F P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie MR P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie MT P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie MM P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu A stu. plán
2020/2021 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie CH P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie F P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie MR P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie MT P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie MM P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu A stu. plán
2019/2020 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie CH P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie F P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie MR P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (B0588A170002) Aplikované vědy a technologie MT P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2018/2019 (N2658) Výpočetní vědy (2612T078) Výpočetní vědy P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2658) Výpočetní vědy (2612T078) Výpočetní vědy P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2658) Výpočetní vědy (2612T078) Výpočetní vědy P angličtina Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku