Detail předmětu
Počítačová podpora technologie
FSI-DPP Ak. rok: 2024/2025 Zimní semestr
Předmět seznamuje studenty s možnostmi počítačové podpory v různých oblastech návrhu výroby, zejména pak s využitím numerické simulace a metody konečných prvků (MKP), jako nástroje pro analýzu a optimalizaci technologických procesů. V rámci přednášek jsou studenti seznámeni s podstatou využití počítačové podpory a numerických simulací pro řešení deformačně-napěťových a teplotních úloh, které jsou úzce spjaty s problematikami technologií tváření a svařování. Cvičení předmětu cílí především na praktické výpočty a osvojení si hlavních zásad tvorby výpočtových modelů. Studenti tak především získají základní orientaci v problematice numerických simulací a analýz využívajících metodu konečných prvků.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Základní znalost strojírenské technologie a počítačová gramotnost.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Udělení klasifikovaného zápočtu je podmíněno vypracováním zadaných numerických analýz v rámci práce s vybraným softwarem MKP a prokázáním teoretických znalostí v podobě písemného testu. Hodnotí se klasifikačním stupněm ECTS.
Účast na přednáškách je doporučená. Účast na cvičeních je povinná. Docházka do cvičení je pravidelně kontrolována a účast ve výuce je zaznamenávána. V případě zameškané výuky může učitel v odůvodněných případech stanovit náhradní zadání cvičení.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními možnostmi využití počítačové podpory v technologii a se základy práce v jednotlivých oblastech této problematiky. Studenti budou mít přehled o tom, co mohou očekávat od výsledků počítačové podpory v praxi. Předmět cílí především na osvojení dovedností nutných pro základní práci se simulačními softwary.
Studenti budou seznámeni s teorií, jakož i s nejnovějšími poznatky v oboru virtuální výroby a numerických simulací. Získají základní dovednosti pro formulaci a řešení výpočetních modelů v oblastech tváření a svařování.
Studijní opory
Použití předmětu ve studijních plánech
Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CZS: Předměty zimního semestru, volitelný
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace STG: Strojírenská technologie, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
1. Počítačová podpora v PLM (základní CAx systémy; virtuální výroba; CAD/CAE/CAM řetězec)
2. Úvod do numerického modelování (základy CAE systému, základní numerické metody v technické praxi)
3. Základy metody konečných prvků (základní princip; základní typy úloh a jejich rovnice v MKP)
4. Popis geometrie v úlohách MKP (základní etapy při popisu geometrického modelu; základní typy tělesových prvků sítě MKP)
5. Kvalita sítě MKP (adaptivní síťování; h-adaptivita; p-adaptivita; r-adaptivita)
6. Popis kontaktu v MKP (základní klasifikace kontaktů, metody řešení kontaktních problémů; definice třecích podmínek)
7. Materiálové modely v MKP I (základní podmínky plasticity a zpevnění; tuho-plastické a elasticko-plastické materiálové modely)
8. Materiálové modely v MKP II (využití tahové zkoušky pro popis mechanických vlastností)
9. Materiálové modely v MKP III (popis anizotropie; využití tlakové zkoušky pro popis mechanických vlastností)
10. Specifika numerických simulací plošného a objemového tváření (specifika v definici sítě a materiálového modelu; sledované veličiny a jejich vyhodnocení)
11. Úvod do numerických simulací svařování (základní cíle numerických analýz svařování, základy simulace svařování v prostředí MKP)
12. Numerická simulace tepelných procesů (základní veličiny pro popis šíření tepla)
13. Ukázky numerického modelování (příklady užití různých softwarů)
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Osnova
1. Seznámení s vybraným softwarem pro simulaci tváření
2. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru
3. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru
4. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru
5. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru
6. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru
7. Zadání a řešení samostatného projektu
8. Řešení samostatného projektu
9. Řešení samostatného projektu
10. Odevzdání zpracovávaného projektu
11. Seznámení s vybraným softwarem pro simulaci svařování
12. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru
13. Závěrečný písemný test, klasifikovaný zápočet