Detail předmětu
MKP v inženýrských výpočtech
FSI-9MKP Ak. rok: 2021/2022 Zimní semestr
Předmět seznamuje posluchače s Metodou konečných prvků v rozsahu, odpovídajícím pokročilé úrovni zasvěceného uživatele, schopného MKP samostatně tvůrčím způsobem používat. Jsou uvedeny souvislosti teoretických základů MKP s praktickou stránkou programové realizace algoritmu metody. Posluchači absolvují teoreticky a při řešení samostatných zadání též prakticky příklady využití MKP v oblastech mechaniky, souvisejících s tématem jejich disertace.
Jazyk výuky
čeština
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Absolvent kurzu dokáže tvůrčím způsobem aplikovat poznatky z teorie Metody konečných prvků na řešení problémů spojených s tématem disertační práce, včetně samostatného programování vlastních procedur a maker, doplňujících základní uživatelskou nabídku komerčních systémů MKP.
Prerekvizity
Maticová symbolika, lineární algebra, funkce jedné a více proměnných, integrální a diferenciální počet, diferenciální rovnice, základy dynamiky, pružnosti, vedení tepla a proudění.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Způsob a kritéria hodnocení
Závěrečné hodnocení je založeno na prokázání schopnosti aktivní práce s vybraným systémem MKP formou samostatného zpracování a prezentace zadaného semestrálního projektu.
Učební cíle
Cílem předmětu je získání schopností využívat Metodu konečných prvků na pokročilé úrovni, odpovídající požadavkům doktorského studia, včetně porozumnění algoritmu a procedurám využívaným při programování MKP. Absolvent získá praktické
dovedností zaměřené prioritně do oblasti jeho tématu doktorské práce, i všeobecný přehled
o možnostech nabízených komerčních programových systémů MKP.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Kontrola výuky probíhá individuálně podle postupu práce na semestrálním projektu.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program D-APM-P: Aplikovaná matematika, doktorský, doporučený kurs
Program D-ENE-K: Energetické inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Program D-IME-P: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Program D-IME-K: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Program D-ENE-P: Energetické inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Program D-APM-K: Aplikovaná matematika, doktorský, doporučený kurs
Typ (způsob) výuky
Přednáška
20 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1.Úvod do teorie MKP, diskretizace, algoritmus
2.Algoritmus MKP – prvkové matice, sestavení globálních matic, struktura programu
3.Metody řešení velkých soustav rovnic
4.Základní typy prvků a jejich prvkové matice
5.Izoparametrická formulace prvků a základní typy prostorových prvků
6.Hermiteovské bázové funkce u tenkostěnných ohýbaných prvků
7.Uživatelské procedury a makra v systémech ANSYS a ABAQUS
8.Podmínky konvergence, kompatibilita, hierarchické a adaptivní algoritmy
9.MKP v úlohách dynamiky, vedení tepla, proudění, stacionární a nestacionární úlohy
10.Explicitní řešení nestacionárních problémů, nelinearity
11.Aplikace MKP v oblasti tématu disertační práce – konzultace, samostatná práce
12.Aplikace MKP v oblasti tématu disertační práce – konzultace, samostatná práce
13.Aplikace MKP v oblasti tématu disertační práce – konzultace, samostatná práce