Detail předmětu
Matematické modelování mechanismů strojů
FSI-9MBO Ak. rok: 2022/2023 Celoroční semestr
Využití multi-body softwaru významně redukuje čas nutný na vývoj mechanismů strojů. Matematické modely dovolují ověřit a optimalizovat vlastnosti strojů před tím, než je postaven prototyp. Inženýr, který má znalosti v této oblasti je vyhledávaný v praxi. Student v tomto předmětu nejen získá teoretické, ale i praktické znalosti v této oblasti. Pro praktickou část výuky je zvolen software ADAMS, který je jedním z nejvýznamnějších a nejrozšířenějších programů pro výpočty v oblasti dynamiky mechanických systémů.
Jazyk výuky
čeština
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Studenti získají přehled o tom, které problémy je možné řešit s využitím multi-body software, která data potřebují k vytvoření modelu a jaké výsledky mohou získat. Studenti rovněž získají nezbytné znalosti, které jim umožní samostatně tvořit multi-body modely s použitím softwarových nástrojů.
Prerekvizity
Maticový počet, základní znalost numerické matematiky, základy technické mechaniky, kinematiky a dynamiky.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu principů a teorie dané disciplíny. V praktické části výuky student zpracovává projekt zaměřený na výpočet vlastností mechanismu. Student s využitím software ADAMS vytvoří model mechanismu a provede výpočty. Získané výsledky zanalyzuje a vyhodnotí. Během projektu student konzultuje své řešení s vyučujícím.
Způsob a kritéria hodnocení
Zkouška: Během zkoušky jsou prověřovány a hodnoceny znalosti, týkající se podstaty probírané teorie a jejich aplikace v projektu řešeném v průběhu kurzu.
Zkouška se skládá z písemné části (kontrolního testu) a z části ústní. Do klasifikačního hodnocení se zahrnují: 1. Hodnocení projektu. 2. Výsledek písemné části zkoušky (kontrolního testu). 3. Výsledek ústní části zkoušky.
Učební cíle
Cílem kurzu je získání teoretických a praktických znalostí v oblasti matematického modelování mechanismů strojů. Studenti se seznámí s multi-body software a s jejich vývojovými trendy.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Konzultace řešeného projektu.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program D-KPI-P: Konstrukční a procesní inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Program D-IME-K: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Program D-APM-K: Aplikovaná matematika, doktorský, doporučený kurs
Program D-IME-P: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Program D-APM-P: Aplikovaná matematika, doktorský, doporučený kurs
Program D-KPI-K: Konstrukční a procesní inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Typ (způsob) výuky
Přednáška
20 hod., nepovinná
Osnova
1. Úvod (multi-body formalismus a ostatní technologie, základní typy modelů).
2. Základní prvky multi-body simulačních programů a proces modelování.
3. Souřadné systémy, metody určení polohy a orientace v prostoru.
4. Numerické řešení – Soustava nelineárních rovnic.
5. Numerické řešení – Systém obyčejných diferenciálních rovnic.
6. Uzavřené kinematické řetězce – Problém nadbytečných souřadnic.
7. Počet stupňů volnosti – Vliv na způsob modelování mechanismu.
8. Typy analýz.
9. Softwarové řešení.
10. Nové trendy.