652-2307/01 – Základy simulace výrobních procesů (ZSVP)
| Garantující katedra | Katedra metalurgických technologií | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | Ing. Petr Opěla, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Petr Opěla, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2023/2024 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- Student bude schopen vysvětlit podstatu metody konečných prvků.
- Student bude schopen připravovat simulace základních metalurgických procesů.
- Student bude schopen připravovat simulace základních slévárenských procesů.
- Student bude schopen připravovat simulace základních tvářecích procesů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
Předmět uvádí studenty přehledným způsobem do problematiky simulace metalurgických, slévárenských a tvářecích procesů, prakticky studenty seznamuje s fází přípravy simulací (preprocesing).
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Zápočet: aktivní účast na cvičení.
Zkouška: písemná zkouška.
E-learning
FABÍK, R. Modelling of Forming Processes. Electronic study aid. Available from: https://www.vsb.cz/e-vyuka/en. Ostrava, 2013. 74 p.
Další požadavky na studenta
Docházka minimálně 75%. Získání min. 21 bodů ze 30 za cvičení a min. 35 bodů ze 70 za zkoušku.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1) Princip numerického modelování metalurgických procesů. Přehled dostupných simulačních softwarů.
2) Příprava projektu v prostředí ANSYS Workbench (editor integrovaného prostředí).
3) Princip fyzikálního modelování metalurgických procesů. Podobnost systémů, konstanty podobnosti. Bezrozměrové parametry (kritéria podobnosti), rozdělení a vlastnosti kritérií podobností.
4) Základní využití výpočetní techniky pro simulaci lití a tuhnutí odlitků
5) Příprava a zpracování virtuálního modelu včetně návrhu vtokové soustavy (VS), technologických přídavků a konstrukce formy
6) Zpracování dat a vyhodnocení výsledků v simulačním programu magma
7) Základní fysikální veličiny spjaté s procesy tváření kovů (teplota, deformace, deformační rychlost, deformační odpor), jejich vzájemné vazby a možnosti analytického stanovení jejich průběhu ve tvářeném polotovaru.
8) Metoda Konečných Prvků (MKP) pro numerické stanovení průběhu toku kovu ve tvářeném polotovaru.
9) Sestavování virtuálních modelů tvářecích nástrojů a polotovaru prostřednictvím Computer-Aided Design (CAD) softwaru a zacházení se simulačním softwarem.
10) Shrnutí či doplnění základních poznatků.
Cvičení:
1) Princip numerického modelování metalurgických procesů pomocí CFD programu ANSYS Fluent. Software Design modeler – geometrie modelované oblasti a software Mesh – vytvoření výpočetní sítě.
2) Řešení a vyhodnocení simulací v softwaru ANSYS Fluent.
3) Návštěva Laboratoře fyzikální modelování, dynamická ukázka fyzikálního modelu licí pánve, fyzikálního modelu rafinační pánve a fyzikálního modelu pětiproudé mezipánve plynulého odlévání oceli.
4) Tvorba a zpracování virtuálního modelu včetně návrhu vtokové soustavy (VS)
5) Definice a vymezení počátečních a okrajových podmínek při návrhu prototypu a výrobních procesů
6) Kontrola navržené geometrie odlitku a VS. Identifikace a predikce případných vad, eliminace tepelných uzlů odlitku a objemových změn.
7) Simulace procesu pěchování.
8) Simulace procesu prodlužování.
9) Simulace procesu válcování na hladkých válcích.
10) Shrnutí či doplnění základních poznatků.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.