330-0924/02 – Numerické metody (NUMET)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FRY72 prof. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.
FUS76 doc. Ing. Martin Fusek, Ph.D.
HAL22 prof. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 25+0
kombinovaná Zkouška 25+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Naučit studenty základy a pokročilé postupy numerických přístupů v mechanice se zaměřením na teorii a praxi řešení problémů s různorodými zatíženími, lineárními/nelinearními materiály a počátečními a okrajovými podmínkami. Studenti se seznámí s teoretickými a aplikačními přístupy včetně počítačového programování a standardních sw.

Vyučovací metody

Přednášky
Semináře
Individuální konzultace

Anotace

V předmětu se studenti seznámí se základními teoretickými a praktickými poznatky numerických přístupů mechaniky poddajných těles a tekutin, zejména metody konečných prvků (MKP), metody hraničních prvků (MHP), metody centrálních diferencí (MCD), metody konečných objemů (MKO), metody Monte Carlo (MC), Newton-Raphson (NR) metody a jejími modifikacemi aj. Důležité je také programování numerických algoritmů a ovládání dostupného sw (ANSYS, MSC.MARC, MSC.NASTRAN, ANTHILL, MATLAB, MATHCAD aj.). Praktické zaměření je převážně na úlohy statiky, kinematiky, dynamiky, pružnosti, pevnosti, plasticity, vzpěr, únavu materiálu, mechanický kontakt, termomechaniku, geomechaniku a mechaniku tekutin. Získané znalosti jsou potřebné pro úspěšnou vědeckou práci, výzkum, vývoj a inovace ve strojírenství.

Povinná literatura:

FRYDRÝŠEK, K. Pravděpodobnostní výpočty v mechanice 1, skriptum, Katedra pružnosti a pevnosti, Fakulta strojní, VŠB-TU Ostrava, ISBN 978-80-248-2314-0, Ostrava, 2010, pp.149. FRYDRÝŠEK, K. Nosníky a rámy na pružném podkladu 1, Ostrava, 2006, VŠB - Technická univerzita Ostrava. FRYDRÝŠEK, K., JANČO, R. Nosníky a rámy na pružném podkladu 2, FS VŠB-TU Ostrava, ISBN 978-80-248-1743-9, Ostrava, 2008, pp.516. FUSEK, F., HALAMA, R. MKP a MHP. 1. vyd. Ostrava: VŠB-TU, 2012, 104 s. LENERT, J. Úvod do metody konečných prvků. 1. vyd. Ostrava: VŠB-TU, 1999, 110 s. LENERT, J. Základy matematické teorie pružnosti. 1. vyd. Ostrava: VŠB-TU, 1997, 96 s. HALAMA, R., SEDLÁK, J., ŠOFER, M. Phenomenological Modelling of Cyclic Plasticity, Chapter in: Numerical Modelling, Peep Miidla (Ed.), InTech, 2012, p. 329-354. MADENCI, E., GUVEN, I. The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS®, Springer, 2005, 686 p. BEER, G., WATSON, J.O. Introduction to Finite and Boundary Element Methods for Engineers, New York, 1992. CHABOCHE, J.L., LEMAITRE, J. Mechanics of Solid Materials, Cambridge University Press, Cambridge, 1990. BLAHETA, R. Numerical Methods in Elasto-Plasticity, Peres Publishers, Nové Město blízko Chlumce nad Cidlinou, 1999. MADENCI, E., GUVEN, I. The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS®, Springer, 2005, 686 p.

Doporučená literatura:

BITTNAR, Z., ŠEJNOHA, J. Numerické metody mechaniky 1. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1992. 310 s. DUNNE, F; PETRINIC, N. Introduction to Computational Plasticity. Oxford University Press, 2005. 256 p. PARÍS, F., CAŃAS, J. Boundary Element Method - Fundamentals and Applications, Oxford University Press, New York,1997.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Ústní zkouška

E-learning

Další požadavky na studenta

Zpracování semestrální práce na zadané téma a její prezentace před zkoušejícím.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Význam, historie a použití numerických metod, definice nelinearit 2. Typy a použití numerických metod (MKP, MHO, MCD, MKO, MC, NR aj.) 3. Aplikace numerických metod v lineární mechanice kontinua (pruty, nosníky, rámy, 2D a 3D tělesa, statika, pružnost), programování 4. Aplikace numerických metod v nelilineární mechanice kontinua (pruty, nosníky, rámy, 2D a 3D tělesa, nechanický kontakt, nelinearity, vzpěr, plasticita, elastomery, únava, creep, tepelná namáhání, dynamika aj.), programování 5. Aplikace numerických metod v mechanice tekutin, programování 6. Aplikace numerických metod v stochastické a pravděpodobnostní mechanice, deterministický a pravděpodobnostní přístup a posudek spolehlivosti, programování 7. Využití klasických komerčních sw (ANSYS, MSC.MARC, MSC.NASTRAN, ANTHILL, MATLAB, MATHCAD aj.)

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2028/2029 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2028/2029 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2027/2028 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2027/2028 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2026/2027 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2026/2027 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2025/2026 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2025/2026 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2024/2025 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2024/2025 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0715D270014) Aplikovaná mechanika P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku