Detail předmětu
Metoda konečných prvků - pokročilé analýzy
FSI-ZAW Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr
Předmět je zaměřen na nelineární analýzu stavu napjatosti součástek a sestav v oblasti strojního inženýrství. Dále se studenti seznámí se základy provádění simulací rychlých dynamických dějů a simulací aditivních procesů.
Důraz je kladen na metodickou tvorbu komplexního výpočtového modelu, jeho parametrizaci, interpretaci, verifikaci a validaci výsledků simulací, odhad a hodnocení různých vlivů na přesnost výsledků.
Předmět rozvíjí a integruje poznatky z předcházejícího studia, vytváří předpoklady pro úspěšné zvládnutí komplexních konstrukčních projektů.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
– Schopnost provádět jednoduché multifyzikální simulace stavu napjatosti tvarově složitých součástek a sestav v oblasti strojního inženýrství.
- Schopnost komplexně připravit tvarově složité geometrie, využít pokročilé metody tvorba sítě, zadat komplexní okrajové podmínky a materiálové vlastnosti, parametrizace modelu.
- Prohloubení zkušenosti s použitím sw ANSYS Workbench a ANSYS Discovery, prohloubení dovedností při interpretaci výsledků simulací.
- Prohloubení dovedností a návyků potřebných pro práci s moderním MKP systémem ať už ve formě samostatného softwaru nebo integrovaného modulu v CAD systému.
- Pochopení významu pokročilých strukturálních analýz v inženýrské praxi.
Prerekvizity
– znalosti z oblasti mechaniky, dynamiky, pružnosti a pevnosti, CAD modelování a materiálových věd na úrovni bakalářského studia strojního inženýrství.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Přednášky, cvičení, samostudium.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky udělení zápočtu:
- aktivní účast na přednáškách (max. 10 bodů),
- vyřešení zadaných úloh a prezentace dosažených výsledků (max. 30 bodů),
- minimálně je nutné získat 20 bodů.
Podmínky získání zkoušky:
- praktická část: metodicky správné vyřešení zadané úlohy (max. 40 bodů),
- ústní zkouška (max. 20 bodů).
- celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.
Učební cíle
Absolventi budou schopni vytvářet multifyzikální výpočtové modely, provádět metodologicky správně simulace a komplexní vyhodnocení stavu napjatosti složitých dílů a sestav se zohledněním různých nelinearit.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Přednášky: účast je doporučená.
Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím, povolují se max. dvě absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-KSI-P: Konstrukční inženýrství, magisterský navazující, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
13 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
– Simulace s pomocí MKP: typy analýz, parametrický výpočtový model a simulace, interpretace, verifikace a validace výsledků.
- Základy teplotní analýzy.
- Základy analýzy proudění.
- základy multifyzikální analýzy
- Dynamické úlohy: dynamika tuhých těles, transientní dynamická analýza.
- Optimalizace.
- Rychlé dynamické děje: náraz, tváření, výbuch.
- Simulace aditivních procesů.
Laboratorní cvičení
1 hod., povinná
Osnova
– Stanovení parametrů pro pokročilý materiálový model.
Cvičení s počítačovou podporou
36 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
– Příprava parametrické geometrie v CAD systému, pokročilá tvorba sítě, pokročilé materiálové modely.
- Teplotně – napěťová analýza součástky.
- CFD analýza ventilu, FSI analýza ventilu.
- jednoduché multifyzikální analýzy.
- Analýza přenosu sil a zatížení v sestavě, dynamika tuhých těles, přechod k transientní dynamické analýze tělesa v sestavě.
- Jednoduchý drop test výrobku, např. absorbér nárazu vyrobený SLM technologií.
- Optimalizace součástky.
- Závěrečný seminář, prezentace výsledků