330-3008/01 – Metoda konečných prvků (MKP)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity5
Garant předmětudoc. Ing. Radim Halama, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2016/2017Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FRY72 doc. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.
HAL22 doc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
ROJ71 Ing. Jaroslav Rojíček, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Naučit studenty teoretické základy metody konečných prvků (MKP) a postupy při řešení úloh biomechaniky s využitím této numerické metody. Naučit studenty řešit vybrané úlohy biomechaniky pomocí MKP.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět tvoří základ pro využívání metody konečných prvků v technické praxi. Formuluje nelineární aparát mechaniky kontinua. Obsahem jsou obecné formulace mechaniky kontinua, základy linearizace, úvod do variačních metod, konečně aplikace MKP na konkrétní typy úloh lineární pružnosti.

Povinná literatura:

[1] Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L. The Finite Element Method (Volume 1 - 3), Butterworth-Heinemann, Oxford 2000, ISBN 0-7506-5049-4 [2] Lenert, J.: Úvod do metody konečných prvku, VŠB – TU Ostrava, 1999, ISBN 80 – 7078 – 686 – 8

Doporučená literatura:

BITTNAR, Z. a J. ŠEJNOHA. Numerické metody mechaniky 1,Praha: Vydavatelství ČVUT,1992. LARSON, M. G., BENGZON F. The Finite Element Method: Theory, Implementation, and Applications. Springer Science & Business Media, 2013. ISBN-13: 978-3642332869.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

test, samostatné analýzy

E-learning

Další požadavky na studenta

provedení analýz MKP, samostatné řešení projektu

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Problematika modelování, analytické a numerické přístupy k řešení problémů 2. Opakování matematiky potřebné pro další studium (vektory, matice, řešení soustav rovnic, transformace) 3. Numerická matematika (interpolace, aproximace, řešení soustav rovnic, chyby). 4. Opakování základních poznatků mechaniky (statika, kinematika, dynamika, pružnost a pevnost) 5. Metoda konečných prvků – historie MKP a její aplikace v biomechanice, základní myšlenky, přímá tuhostní metoda (úvod). 6. Přímá tuhostní metoda (dokončení). 7. Variační formulace úlohy pružnosti – princip minima potenciální energie 8. Obecná formulace MKP – analýza prvků 9. Obecná formulace MKP – analýza konstrukce 10. Typy prvků a jejich použití 11. Stacionární a Nestacionární úlohy řešené pomocí MKP (statické analýzy, stabilita) 12. Stacionární a Nestacionární úlohy řešené pomocí MKP – (modální analýza, transientní analýza) 13. Úvod do nelineárního MKP, Teplotní úlohy v MKP, Kombinované úlohy 14. Aplikační poznámky při využívání MKP pro řešení úloh biomechaniky.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2016/2017 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35  15
        Zkouška Zkouška 65  16
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N3923) Materiálové inženýrství (3901T077) Biomechanické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N0788A270001) Biomechanické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N3923) Materiálové inženýrství (3901T077) Biomechanické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3923) Materiálové inženýrství (3901T077) Biomechanické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N3923) Materiálové inženýrství (3901T077) Biomechanické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku