Detail předmětu
3D digitální technologie a CAD
FSI-RS1 Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr
Předmět seznamuje studenty s moderními digitálními technologiemi a postupy používanými v procesu vývoje a konstrukce výrobku. Výuka je kromě zaměření na strojírenské CAD systémy unikátně rozšířena také o oblasti rapid prototyping, 3D digitalizace, virtuální realita a reverse engineering. Studenti tak získají komplexní přehled o technologickém portfoliu v návrhové, předvýrobní a výrobní fázi životního cyklu součásti. Výuka je postavena na špičkovém technologickém zázemí fakulty a na praktických úlohách z praxe.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Studenti získají komplexní přehled o možnostech využití 3D digitálních technologí v procesu vývoje a konstrukce.
Prerekvizity
Základní vědomosti z oblasti konstrukce strojních součástí a uzlů.
Znalost ovládání počítače.
Znalost metody konečných prvků.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení jsou zaměřena na praktické zvládnutí 3D optických digitalizačních metod a pokročilé modelování v CAD softwarech.
Způsob a kritéria hodnocení
Zápočet bude udělen v případě, kdy student bude pravidelně docházet do výuky, vypracuje příklad v CAD softwaru a odevzdá semestrální projekt. Výsledná známka ze zkoušky je kombinací hodnocení testu pokrývajícího látku probíranou na přednáškách a semestrálního projektu.
Student odevzdá na konci semestru vypracovaný semestrální projekt: 3D digitální model, report z analýzy deformací.
Vše pouze digitálně.
Učební cíle
Cílem předmětu je teoretické i praktické seznámí studentů s principy počítačové podpory konstruování a virtuálního navrhování. Výuka zahrnuje technologie 3D digitalizace, reversního inženýrství, rapid prototypingu a direct digital manufacturingu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Výuka ve cvičeních je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů a ve zcela výjimečných případech je řešena individuálně s vyučujícím. Tolerují se maximálně 2 omluvené absence bez náhrady.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-MET-P: Mechatronika, magisterský navazující, povinně volitelný
Program N-IMB-P: Inženýrská mechanika a biomechanika, magisterský navazující
specializace BIO: Biomechanika, povinně volitelný
Program N-IMB-P: Inženýrská mechanika a biomechanika, magisterský navazující
specializace IME: Inženýrská mechanika, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
13 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod do CAD, historie, rozdělení, pojmy, PLM
2. Reprezentace těles, křivky, plochy
3. Částicové systémy, fraktály, grafické formáty
4. Datové formáty – STEP, X_B, SAT, VRML, STL, X3D, OBJ a další
5. 3D digitalizace (přehled technologií, optické skenery, kontaktní skenery, full body skenery, faciální skenery)
6. Zpracování point cloudu – polygonální data (systém ATOS, reverzní inženýrství, Tebis, Rapidform), voxelová data
7. Kontrola kvality
8. Nekonvenční technologie – 3D tisk plastů
9. Nekonvenční technologie – 3D tisk kovů
10. Topologická optimalizace
11. Zobrazování prostorových dat, kustomizace CAD modelu
12. Algoritmické modelování a generativní design
13. Integrace digitálních modelů s reálným světem, virtuální realita
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Zadání úlohy k zápočtu, rozdělení do skupin, úvod do problému (společně)
2. Autodesk Inventor – modelování dílů
3. Autodesk Inventor – modelování dílů
4. Autodesk Inventor – modelování sestav
5. Autodesk Inventor – modelování sestav
6. Fotogrammetrické měření (po skupinách v laboratoři) – deformace
7. Fotogrammetrické měření (po skupinách v laboratoři) – deformace
8. 3D digitalizace – geometrie (po skupinách v laboratoři)
9. 3D digitalizace – geometrie (po skupinách v laboratoři)
10. Softwarové zpracování ATOS (společně)
11. Softwarové zpracování Tritop (společně)
12. Samostatné řešení zadaného projektu pod dohledem lektora (společně na učebně)
13. Zápočet a předtermín