337-0514/01 – Aplikace MKP (APMKP)

Garantující katedraKatedra mechanikyKredity4
Garant předmětuIng. Jan Szweda, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Jan Szweda, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2014/2015
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
POR05 doc. Ing. Zdeněk Poruba, Ph.D.
SZW73 Ing. Jan Szweda, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 10+10

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

1. Identifikovat úlohy z oblasti mechaniky a definovat jejich zadání pro řešení v MKP. 2. Vysvětlit principy modelování a simulací v MKP, popsat jejich základní algoritmy a diskutovat jejich výhody a nevýhody. 3. Aplikovat teoretické znalosti na řešení praktických úloh, interpretovat získané výsledky, modifikovat postup řešení. 4. Analyzovat a ocenit získané výsledky řešené MKP simulace ve vztahu k užitým postupům a okrajovým podmínkám. 5. Diskutovat a zhodnotit postup řešení a získané výsledky MKP analýzy.

Vyučovací metody

Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět rozšiřuje schopnosti studentů řešit technické problémy cestou výpočtového modelování. Základním nástrojem je metoda konečných prvků a příslušný aplikační program (ANSYS). Předmět je zaměřen na ty oblasti výpočtového modelování, jež nejsou pokryty jinými předměty. Jsou to zejména : řešení nelineárních úloh - geometrická nelinearita, kontaktní úlohy, úlohy teplotní roztažnosti, vedení a sdílení tepla - ustálený stav i přechodové děje, pokročilé techniky modelování, lineární úlohy ztráty stability tvaru, parametrická optimalizace.

Povinná literatura:

1. Kolář, Kratochvíl, Leitner, Ženíšek : Výpočet plošných a prostorových konstrukcí MKP, SNTL , Praha 1979. 2. Bittnar, Řeřicha : MKP v dynamice konstrukcí, SNTL, Praha 1981. 3. Horyl,P. : Úvodní kapitoly MKP, pomocné texty, kat. 337, VŠB Ostrava, 1992. 4. Bittnar, Šejnoha: Numerické metody mechaniky, vyd. ČVUT, Praha 1992. 5. Manuály programu ANSYS v elektronické formě 6. Petruška, J. Počítačové metody v mechanice II . ( přístupno na adrese: http://www.umt.fme.vutbr.cz/SKRIPTA/petruska/PocitacovaMechanikaII.pdf )

Doporučená literatura:

Crisfield M. A. - Non-linear finite element analysis of solids and structures. John Wiley & Sons Ltd, Baffins Lane, Chichester, 1997

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

ccccccccccccccccccccccccc

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. P:Vznik metody konečných prvků (MKP), diskretizace mechanických struktur, variační počet v mechanice, Ritzova metoda řešení. C:Seznámení s obsluhou počítačů a řádem počítačové učebny, spuštění výpočetního systému, ukázka vyřešených úloh. 2. P: Deformační varianta MKP, funkce tvaru u ohybu, matice tuhosti, vektor ekvivalentního uzlového zatížení, vnitřní silové účinky. C:Práce s preprocesorem, body a prvky, kopírování a posuvy. 3. P:Matice tuhosti a vektor zatížení systému, optimalizace šířky pásu, základní statická rovnice MKP, způsob ukládání matic v paměti počítačů. C:Typy prvků, materiálové a průřezové charakteristiky prvků. 4. P:Transformace v MKP, matice tuhosti jednorozměrných prvků rovinných a prostorových rámů, vliv pos. síly na deformaci u ohybu. C:Řízení výpočtu, práce s postprocesorem, ukládání text. a grafických výsledků do souborů. 5. P:Hierarchie rovinných a prostorových prvků. C:Zadání programu č.1, samostatné řešení 6. P:Dynamické úlohy a MKP, matice hmotnosti jednorozměrných prvků, C:Staticky určité a neurčité prutové soustavy, zatěžovací stavy. 7. P:Vlastní frekvence a tvary kmitání netlumených systémů. C:Soustavy těles, modelování vazeb. 8. P:Metody výpočtu vlastních frekvencí a tvarů, iterační metody, metody snižování řádů matic. C:Kontrola a hodnocení 1. programu, zadání programu č.2, řešení. 9. P:Metoda modální analýzy, tlumení konstrukcí. C:Modelování s 3D prvky. 10. P:Duhamellův integrál a jeho řešení,odezva pružného systému na impulsní buzení. C:Modelování se skořepinovými prvky. 11. P:Metody přímé integrace pohybových rovnic v dynamice. C:Vlastní kmitání. 12. P:Ztráta stability tvaru. C:Řešení úloh dynamiky formou přímé integrace pohybových rovnic. 13. P:Obecné vyjádření problematiky MKP. C:Řešení problému s teplotním namáháním, hodnocení 2. programu. 14. P:Nelineární úlohy v MKP (kontaktní prvky, materiálová nelinearita). C:Řešení úloh s materiálovou, resp. strukturální nelinearitou, zápočet.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2014/2015 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 (35) 0
                Projekt Projekt 35  0
        Zkouška Zkouška 65 (65) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 50  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 15  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (20) Výrobní stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (35) Dopravní stroje a manipulace s materiálem P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (35) Dopravní stroje a manipulace s materiálem K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (20) Výrobní stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (20) Výrobní stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (20) Výrobní stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (35) Dopravní stroje a manipulace s materiálem P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (35) Dopravní stroje a manipulace s materiálem K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (40) Konstrukce strojních dílů a skupin K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku