633-0811/01 – Modelování tvářecích pochodů (MTP)

Garantující katedraKatedra tváření materiáluKredity6
Garant předmětudoc. Ing. Richard Fabík, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Richard Fabík, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FAB37 doc. Ing. Richard Fabík, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 18+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studen bude umět: Popsat základní principy matematického modelování Analyticky řešit úlohu popsanou Poissonovou rovnicí v 1D prostoru Objasnit podstatu metody konečných prvků Definovat a modifikovat okrajové podmínky matematického modelu Analyzovat proces tváření z hlediska termomechanických vazeb Sestavit model vývoje mikrostruktury materiálu při tváření

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Úvod do předmětu. Principy fyzikální a matematické simulace tvářecích procesů. Matematická průprava (napětí, deformace, mechanické principy, elasticita, plasticita). Analýza a technologie ve tváření kovů (kování, válcování, protlačování, tažení) Termomechanické principy kontinua (teplo, základní rovnice vedení tepla) Tribologie plochého válcování a okrajové podmínky Vývoj mikrostruktury a mechanických vlastností finálních produktů Úvod do MKP (variační formulace, vytvoření sítě konečných prvků, bázová funkce, konstrukce matice tuhosti, 1D úloha přestupu tepla a elasticity, OP 1. 2. a 3. druhu) Odhady parametrů ve tváření – inverzní analýza (základní principy, optimalizační techniky).

Povinná literatura:

[1] FABÍK, R., Modelování tvářecích procesů, VŠB-TU Ostrava, 2013. s. 76

Doporučená literatura:

[1] BLAHETA, R., Matematické modelování a metoda konečných prvků, VŠB-TU Ostrava, 2012. s. 7123, http://mi21.vsb.cz/.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Semestrální projekt obhájený ve třídě (30 bodů)

E-learning

V současné době se připravují studijní opory v českém jazyce. Pro elektronickou komunikaci s pedagogy využívejte příslušné univerzitní e-mailové adresy, které naleznete zde: http://telsez.vsb.cz/Phonebook.faces (v předmětu e-mailu uvádějte zkratku předmětu MTP)

Další požadavky na studenta

Teoretická připravenost na cvičení (bude namátkově kontrolována). Docházka na cvičeních min 80%.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky 1. Úvod do předmětu. Principy fyzikální a matematické simulace tvářecích procesů. Matematická průprava (Poissonova a Laplaceova rovnice, pojem funkcionál a jeho variace). 2. Úvod do metody konečných prvků (MKP) (variační formulace, vytvoření sítě konečných prvků, bázová funkce, konstrukce matice tuhosti, 1D úloha přestupu tepla a elasticity, Okrajové podmínky (OP) 1. 2. 3. a 4. druhu) 3. Analýza ve tváření kovů (kování, válcování, protlačování, tažení) 4. Termomechanické principy kontinua (teplo, základní rovnice vedení tepla) 5. Tribologický systém a tribologie plochého válcování, tření, zákony tření Coulomba a Trescy. 6. Interakce kontaktních povrchů (tření – techniky měření a výpočty koeficientu tření; přestup tepla do nástrojů – techniky měření a výpočty koeficientu přestupu tepla). 7. Vliv procesních a materiálových parametrů na kontaktní děje (deformace, rychlost, teplota, kvalita povrchu, okuje ,opotřebení válců,… ). 8. Konvenční model vývoje mikrostruktury (statické změny mikrostruktury, dynamické zotavení a rekrystalizace, růst zrna, precipitace). Změny mikrostruktury při tepelném zpracování (kalení, popouštění, žíhání, strukturní podíly, mechanické vlastnosti). 9. Odhady parametrů ve tváření – inverzní analýza (základní principy, optimalizační techniky). Cvičení 1. Program pro simulaci tvářecích procesů FORGE. Zadání semestrálního projektu. 2. Hierarchická struktura programu. 3. Vytváření geometrie a sítě konečných prvků (import dat z CAD systémů). 4. Materiálový model (reologická databáze, tvorba vlastních rovnic). 5. Počáteční a okrajové podmínky. 6. Analýza (teplotní, mechanická, kombinovaná, tepelné zpracování). 7. Výsledky (vyhodnocení, úprava, export, tvorba grafů). 8. Semestrální projekt – dokončení z předchozích cvičení 9. Prezentace a obhajoba výsledků semestrálního projektu

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2012/2013 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30 (30) 15
                Projekt Projekt 30  0
        Zkouška Zkouška 70 (70) 35
                Test Písemná zkouška 70  35
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T034) Technologie tváření a úpravy materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku