618-0413/03 – Počítačová podpora technologických procesů (PPTP)
| Garantující katedra | Katedra metalurgie a slévárenství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Karel Michalek, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Karel Michalek, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2012/2013 | Rok zrušení | 2015/2016 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- student získá teoretické znalosti a praktické zkušenosti z oblasti CAD systému ASNYS DesignModeler
- student bude umět aplikovat metody metalurgických výpočtů
- student bude schopen samostatné práce při zpracování, hodnocení a prezentaci výsledků především z oblasti metalurgického výzkumu a technologie
Vyučovací metody
Cvičení (v učebně)
Projekt
Ostatní aktivity
Anotace
Předmět je zaměřen na aplikační možnosti využití softwarových produktů MS Office a 3D modeláře ANSYS DesignModeler v oblasti technologie výroby a odlévání oceli. Studenti získají teoretické a praktické znalosti v oblasti CAD systémů, osvojí si princip tvorby geometrie. Absolventi budou schopni na základě technologického zadání samostatně navrhnout například konkrétní rozměry litinové kokily pro výrobu ocelových ingotů, vytvořit vlastní geometrii licí soustavy, připravit technologické parametry odlévání (teplota lití oceli, rychlost lití apod.) a zvládnout tak technologii odlévání oceli. A to vše s využitím moderních počítačových aplikací. Předmět Počítačová podpora technologických procesů tak vhodně doplní oborové předměty jako Teoretické základy výroby oceli či Základy technologie výroby a zpracování oceli a připraví budoucí metalurgy na řešení skutečných výrobních požadavků.
Povinná literatura:
[1] Jack Zecher, Fereydoon Dadkhah: ANSYS Workbench Tutorial with Multimedia CD Release 12. Schroff Development Corporation. 2009. 256 s. ISBN-10: 1585035815
[2] Yogeshwar Sahai, Toshihiko Emi: Tundish Technology For Clean Steel Production. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 2008. 328 s. ISBN-10: 9812706216
Doporučená literatura:
[1] CAD Časopis (ČR)
[2] Uživatelské příručky MS Word, MS Excel
[3] Časopisy: Ironmaking & Steelmaking, Steel Research International, Hutnické listy, Materiali in tehnologie, Metalurgija a další.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
U závěrečného hodnocení je kladen důraz na vypracované seminární práce, jejich odbornou a úroveň a prezentaci v MS PowerPoint.
1. Seminární práce (30 bodů)
Literární rozbor zahraničního příspěvku z oblasti 3D modelování metalurgických procesů a problematiky optimalizace odlévání oceli. V rozsahu 5 normostran (5x1800 znaků), relevantní obrázky, grafy, tabulky. Obhajoba seminární práce v MS PowerPoint max. 5 min. (7 bodů)
2. Seminární práce (55 bodů)
Řešení úkolu dle Zadání určených k samostatnému procvičování studenty z Návodu pro předmět Počítačová podpora technologických procesů – návrh technologie odlévání ocelových ingotů a příprava 3D geometrie licí sestavy pro numerické modelování. Obhajoba seminární práce v MS PowerPoint max. 5 min. (8 bodů)
E-learning
Pro elektronickou komunikaci s pedagogy využívejte příslušné univerzitní e-mailové adresy, které naleznete zde: http://telsez.vsb.cz/Phonebook.faces .
Průběžně dochází k rozšiřování e-learning prvků ve výuce.
Další požadavky na studenta
V rámci tohoto předmětu nejsou další požadavky na studenta.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod do předmětu Počítačová podpora technologických procesů. Zadání samostatné práce k zjištění úrovně znalostí studentů a procvičení pokročilé práce s MS Word: editace a formátovaní zadaného textu; pokročilé práce s MS Excel – matematické vzorce a funkce, využití relativních a absolutních odkazů, seznamy, řazení dat, filtrování, datové formuláře, souhrny, import experimentálních dat a jejich zpracování, tvorba grafů - volba optimálního typu grafu zobrazovaných hodnot, využití vedlejších os, přidávání řad do grafů. Základní statistické pojmy.
2. Základy technologie výroby a odlévání oceli. Stanovení technologických parametrů odlévání, jako jsou chemické složení odlévané jakosti oceli, licí teplota či rychlost lití. Základy principu numerického modelování a úvod do problematiky získávání termodynamických veličin oceli pro numerické simulace lití a tuhnutí oceli s predikcí vad ingotů, přehled dostupných simulačních software.
Zadání 1. seminární práce (až za 30 bodů): literární rozbor zahraničního příspěvku z oblasti 3D modelování metalurgických procesů a problematiky optimalizace odlévání oceli. V rozsahu 5 normostran (5x1800 znaků).
3. Technický výkres, terminologie. Příprava projektu v prostředí ANSYS Workbench (integrované prostředí editoru), schéma projektu, provázání souborů, přenos informací.
4. Základy technického kreslení v prostředí 3D modeláře ANSYS DesignModeler. Spouštění ANSYS DesignModeleru, pracovní prostředí, rozdělení pracovního pole, základní jednotky tvorby geometrie, ovládání, orbit pro 3D modelování, nástroje modeláře, struktura tvorby geometrie. Formáty souborů – import/export.
5. Volba roviny tvorby geometrie, náčrt geometrie. Nástroje pracovního prostředí 2D náčrtu, modifikace rozměrů, kotování a tolerance, vazby a ukotvení náčrtu. 3D modelování. Pracovní prostředí modeláře. Aktivní, zamrzlá, potlačená nebo skrytá tělesa geometrie. 3D operace.
6. Tvorba 3D geometrie válce použitím funkce Extrude - Volba roviny tvorby geometrie, náčrt geometrie. Nástroje pracovního prostředí 2D náčrtu, modifikace rozměrů, kotování a tolerance, vazby a ukotvení náčrtu.
7. Tvorba 3D geometrie válce použitím funkce Revolve. Použití funkce Skin/Loft, tvorba tenkého tělesa, zaoblení hran, využití Body Operation a Boolean operací. Dělení objektů – příprava geometrie pro generaci výpočetní sítě, resp. numerické simulace pomocí CFD programů.
8. Odevzdání 1. seminární práce. Prezentace výsledků prací studentů v PowerPointu, jejich kritický rozbor a diskuze.
Zahájení 3D modelování geometrie licí sestavy ingotů v prostředí ANSYS DesignModeler - podložky, kokily a hlavového nástavce – určení rozměrů dle velikosti a tvaru odlévaného ingotu.
Zadání 2. seminární práce (až 55 bodů): řešení úkolu dle Zadání určených k samostatnému procvičování studenty z Návodu pro předmět Počítačová podpora technologických procesů – návrh technologie odlévání ocelových ingotů a příprava 3D geometrie licí sestavy pro numerické modelování.
9. Pokračování v tvorbě geometrie licí sestavy.
10. Dokončení tvorby 3D geometrie licí sestavy včetně návrhu parametrů technologie lití ocelového ingotu.
11. Odevzdání a prezentace 2. seminární práce, kontrola splnění studijních požadavků, udělení zápočtu.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky