Geometria komputerowa w projektowaniu statków. Kod przedmiotu O: Katedra Projektowania Okrętów i Robotyki Podwodnej. Obszary kształcenia

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu Kod przedmiotu O: Jednostka Kierunek Obszary kształcenia Geometria komputerowa w projektowaniu statków Katedra Projektowania Okrętów i Robotyki Podwodnej Oceanotechnika Nauki techniczne Profil kształcenia ogólnoakademicki Rok studiów 1 Typ przedmiotu Obowiąkowy Semestr studiów 2 Poziom studiów II stopnia ECTS 2.0 Liczba punktów ECTS Aktywność studenta gk pw Udział w zajęciach dydaktycznych objętych planem studiów 30 Udział w konsultacjach 5 Praca własna studenta 15 Suma Łączna liczba godzin pracy studenta 50 Liczba punktów ECTS 2.0 Wykładowcy Cel przedmiotu dr inż. Bogusław Oleksiewicz (Osoba opowiedzialna za przedmiot) Prowadzący: dr inż. Bogusław Oleksiewicz Przedmiot jest kontynuacją projektu TEMPUS realizowanego na WOiO PG ( ) wspólnie z uniwersytetami TUB i UL Dotyczy podstaw analitycznego definiowania kształtu obiektów technicznych. Omawiane metody należą do nowoczesnej, interdyscyplinarnej gałęzi inżynierii znanej jako Computer Aided Geometric Design (CAGD). Stanowią one podstawę teoretyczną większości nowoczesnych, profesjonalnych systemów komputerowych używanych w przemyśle budowy okrętów i jachtów, a także w przemysłach siostrzanych (samochodowy, lotniczy etc.). Data wydruku: :33 Strona 1 z 5

2 Efekty kształcenia Odniesienie do efektów kierunkowych [K_W09] zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane w wykonywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu budowy i eksploatacji obiektów i urządzeń oceanotechnicznych [K_W14] ma szczegółową i podbudowaną teoretycznie wiedzę niezbędną do wykonywania złożonych i kompleksowych projektów z zakresu odpowiednio: systemów napędowych i urządzeń ogólnookrętowych, projektowania, konstrukcji i wytwarzania statków i innych obiektów oceanotechnicznych, oraz projektowania jachtów. Ponadto zna zasady dokonywania wielokryterialnych analiz przyjętych rozwiązań projektowych oraz metody optymalizacji z punktu widzenia przyjętych kryteriów. Efekt kształcenia z przedmiotu Sposób weryfikacji efektu Data wydruku: :33 Strona 2 z 5

3 Odniesienie do efektów kierunkowych [K_U05] potrafi posługiwać się metodami komputerowego wspomagania projektowania, wytwarzania i eksploatacji urządzeń i obiektów oceanotechnicznych dla uzyskania optymalnych cech eksploatacyjnych przy spełnieniu założeń techniczno-ekonomicznych Efekt kształcenia z przedmiotu Sposób weryfikacji efektu Sposób realizacji Wymagania wstępne i dodatkowe na uczelni Wymagane poprzedzające wykłady z geometrii wykreślnej i matematyki wyższej, w szczególności: geometrii analitycznej, algebry liniowej i analizy matematycznej Zalecane komponenty przedmiotu Elementy grafiki komputerowej Data wydruku: :33 Strona 3 z 5

4 Treść przedmiotu Wykład: 1. Obiekty geometrii komputerowej: krzywe, powierzchnie, bryły. Przegląd obiektów modelowania w projektowaniu statków (kadłuby okrętów nawodnych i podwodnych, gładkie i niegładkie, dzioby gruszkowe płetwy sterowe i stabilizacyjne, śruby okrętowe, inne). Wielokryterialna klasyfikacja zagadnień modelowania geometrycznego form okrętowych (obiekty, cele, fazy, atrybuty modeli analitycznych) oraz obiektów: krzywych i powierzchni (topologia, geometria, reprezentacja, tryby i techniki generowania, ciągłość itp.). Proces modelowania krzywych i powierzchni: wybór reprezentacji, dane, parametryzacja, generowanie, geometryczna ocena jakości (płynność), definicja kształtu. Transformacje obiektów 3D w reprezentacji macierzowej: proste (translacje, skalowanie, obroty) i złożone. 2. Podstawy teorii krzywych w reprezentacji parametrycznej. Parametryczne, wielomianowe reprezentacje krzywych, pojęcie bazy. Przykłady krzywych elementarnych (Lagrange a,, Hermita, Beziera) i nieelementarnych (spliny). Spliny wielomianowe (Theilheimera, de Boora) i wymierne (NURBS). Miary i techniki wizualizacji płynności krzywych. 3. Podstawy teorii powierzchni w reprezentacji parametrycznej. Podział powierzchni na płaty, gładkość sklejeń płatów: parametryczna (C n ) i geometryczna (G n ). Podstawowe reprezentacje parametryczne płatów: dwu-liniowe typu: tensor product, lofted, blended *, zamiatane (sweeping) typu: translacyjne, osiowosymetryczne, złożone. Płaty dowolne, prostokreślne i rozwijalne. Krzywe na powierzchni. Miary i techniki wizualizacji płynności płatów powierzchni. Seminarium: Przykład komputerowego modelowania geometrii kadłuba statku w systemie komputerowym TRIBON INITIAL DESIGN (TID) 1. Generowanie kształtu bazowego kadłuba z dziobem bezgruszkowym w programie TID FORM. 2. Modelowanie części dziobowej kadłuba w programie TID LINES. 3. Parametry optymalnej gruszki dziobowej pre-procesor geometrii gruszki (program GEO_BLB) 4. Modelowanie geometryczne gruszki dziobowej o geometrii elipsoidy 3-osiowej w programie TID LINES. 5. Modyfikacja części dziobowej kształtu kadłuba bazowego poprzez wstawienie gruszki dziobowej Zalecana lista lektur Literatura podstawowa 1.Nowacki H., Bloor M.I.G., Oleksiewicz B. (edyt.), Dekanski C.W., Michalski J., Wilson M.J.: Computational Geometry for Ships. World Scientific Publishing Co.Pte.Ltd., London, Oleksiewicz B.: Materiały pomocnicze do wykładu (forma elektron., w języku angielskim) Literatura uzupełniająca 1. Jankowski M.: Elementy grafiki komputerowej. WNT, Warszawa Kiciak P.: Podstawy modelowania krzywych i powierzchni. WNT, Warszawa Formy zajęć i metody nauczania Forma zajęć Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Liczba godzin zajęć Suma godzin dydaktycznych w semestrze, objętych planem studiów W tym kształcenie na odległość: Data wydruku: :33 Strona 4 z 5

5 Metody i kryteria oceniania Język wykładowy Praktyki zawodowe Kryteria oceniania: składowe Próg zaliczeniowy Procent oceny końcowej Rozwiązanie zadania kontrolnego na końcu semestru w formie raportu semestralnego i zaliczenie ustne Przykładowe zagadnienia / Przykładowe zadania / Realizowane zadania Wyjaśnij pojęcie reprezentacji jawnej, niejawnej i parametrycznej krzywych Wyjaśnij pojęcie bazy w analitycznej reprezentacji krzywych wielomianowych Wyjaśnij różnicę pomiędzy bazą algebraiczną i geometryczną w analitycznej reprezentacji krzywych Co to są krzywe elementarne i nieelementarne?. Podaj kilka przykładów. Wyjaśnij istotę splinów i stąd ich szerokie zastosowanie w kształtów. Wymień podstawowe typy reprezentacji płatów powierzchni używanych w modelowaniu geometrycznym kadłuba statku angielski Nie dotyczy Data wydruku: :33 Strona 5 z 5