PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: PODSTAWY MODELOWANIA PROCESÓW WYTWARZANIA Fundamentals of manufacturing processes modeling Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy na specjalności APWiR Rodzaj zajęć: wykład, laboratorium Forma studiów: stacjonarne Poziom kwalifikacji I stopnia Liczba godzin/tydzień: 1W E, L Kod przedmiotu: S3_-9 Rok: III Semestr: VI Liczba punktów: 4 ECTS I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Przekazanie studentom podstawowej wiedzy z zakresu C. Przekazanie studentom wiedzy na temat podstaw metody C3. Zapoznanie studentów z możliwościami stosowania metody skończonych w modelowaniu procesów C4. Nabycie przez studentów umiejętności w zakresie przygotowania i realizacji komputerowej typowego WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Znajomość zagadnień z zakresu algebry, mechaniki, wytrzymałości materiałów i inżynierii. Podstawowe umiejętności w obsłudze komputerów. 3. Umiejętność samodzielnego poszerzania wiedzy. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 zna podstawy EK EK 3 EK 4 zna podstawy metody skończonych (MES). potrafi środowisko obliczeniowe wykorzystujące potrafi pozyskać informacje z właściwych źródeł wytwarzania, opracować je i zaprezentować. EK5 potrafi komputerowego MES oraz właściwie dobrać moduły i opcje, aby

2 TREŚCI PROGRAMOWE Liczba Forma zajęć WYKŁAD godzin W 1 Model. Modelowanie, etapy modelowania. Modelowanie fizyczne. Modelowanie 1 matematyczne. W Rozwiązanie przybliżone. Kryterium optymalizacyjne. Metoda reszt ważonych. 1 Metoda Galerkina. W 3 Metoda Rys historyczny. Zastosowania. Podstawowe 1 pojęcia stosowane w metodzie skończonych (MES). Algorytm obliczeń w MES. W 4 Podstawowe twierdzenia matematyczne stosowane w MES. Algebra macierzy 1 i wektorów w MES. W 5 Podział obszaru na elementy skończone. Elementy 1-D, -D, 3-D. Element typu 1 sprężyna. Macierz sztywności elementu. W 6 Element prętowy. Funkcja kształtu. 1 W 7 Belkowy element skończony. Różnice w modelu zjawiska wg MES i wg klasycznej 1 wytrzymałości materiałów. W 8 Płaski stan naprężenia i odkształcenia. Macierz odkształcenia. Macierz 1 sprężystości. Energia odkształcenia. W 9 Płaski element skończony. Element trójkątny. Trójkąt Pascala. Wielomian 1 Lagrange a. Współrzędne naturalne. W 10 Element czworokątny. Elementy izoparametryczne. Całkowanie numeryczne. 1 W 11 Rozwiązywanie układów równań algebraicznych liniowych. W 1 Zbieżność rozwiązania w MES. Błędy dyskretyzacji w modelach komputerowych. W 13 Symulacja ustalonych procesów cieplnych. 1 W 14 Symulacja nieustalonych procesów cieplnych. 1 W 15 Linearyzacja zagadnień nieliniowych. 1 Liczba Forma zajęć LABORATORIUM godzin L 1 System do obliczeń metodą skończonych ADINA. Moduły obliczeniowe. Definiowanie problemu. Etapy obliczeń. Interfejs graficzny. L Definiowanie geometrii. Układ współrzędnych. Punkty. Linie. Powierzchnie. Bryły. L 3 Definiowanie warunków brzegowych i początkowych. Wprowadzanie obciążeń. Definiowanie modelu materiału. L 4 Definiowanie i grup. Generowanie siatki. L 5 Realizacja obliczeń. Wizualizacja wyników. Izolinie. Wykresy. L 6 Formułowanie założeń do modelu technologicznego -- wystąpienia studentów. L 7 Symulacja zginania belki. L 8, 9 Płaski stan naprężenia. Tarcza z otworem poddana rozciąganiu. Wpływ rodzaju 4 elementu i siatki na dokładność obliczeń. L 10 Modelowanie kontaktu dwóch ciał. L 11 Zagadnienie osiowosymetryczne. Wyznaczanie ustalonego pola temperatury w ciele stałym. Naprężenia cieplne. L 1, 13, 14 Zastosowanie ADINA do modelowania 6 L 15 Prezentacja prac studentów - ocena stopnia przygotowania studentów do samodzielnego modelowania zagadnień związanych z procesami

3 NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych,. zajęcia laboratoryjne, 3. program metody skończonych ADINA, 4. stanowiska komputerowe, 5. instrukcje do ćwiczeń, 6. prezentacja technologicznego, 7. materiały udostępniane poprzez Internet. SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. obecność na zajęciach laboratoryjnych, F. ocena przygotowania do zajęć laboratoryjnych, F3. ocena z wykonania zadań objętych programem przedmiotu, F4. ocena z opracowania wytwarzania i sposobu jej prezentacji, P1. zaliczenie laboratorium na podstawie spełnienia warunków (łącznie): - otrzymanie pozytywnej oceny z opracowania wytwarzania i sposobu jej prezentacji, - otrzymanie pozytywnych ocen z wykonania zadań objętych programem przedmiotu, - min. 90% obecności na zajęciach laboratoryjnych. P. pozytywna ocena z opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - pisemny egzamin. Ocenę końcową z przedmiotu ustala się jako średnią z pozytywnych ocen: z egzaminu (60%) i z zajęć laboratoryjnych (40%). OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych Przygotowanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem przedmiotu Przygotowanie i wykonanie wytwarzania oraz przygotowanie się do jej prezentacji. Przygotowanie do egzaminu. Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 15W 30L 45 godz. 15 godz. 10 godz. 15 godz. 15 godz. 0 godz. Suma 10 godz. SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych 4 ECTS 1 ECTS 3 ECTS 3

4 LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. Zienkiewicz O.C.: Metoda skończonych, Arkady, Warszawa Bijak-Żochowski M. (red.): Mechanika materiałów i konstrukcji, Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa Erbel S., Kuczyński K., Marciniak Z.: Obróbka plastyczna metali, PWN, Warszawa Szmelter J.: Metody komputerowe w mechanice, PWN, Warszawa Kornatowski T., Styś T.: Wybrane metody analizy numerycznej, Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa ADINA Theory and Modeling Guide, ADINA R & D, Inc Batce K.J.: Finite Element Procedures, Prentice Hall 1996, Upper Sadle River, New Jersey Zdanowicz R.: Modelowanie I symulacja procesów wytwarzania, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 007. PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) 1. dr inż. Zygmunt KUCHARCZYK zygmunt@iop.pcz.pl MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego (PEK) Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK1 K_W_C1 C1 W1 - W 1, 7 P EK K_W_C1 C W3 - W15 1, 7 P EK3 K_U_C10 C3 L1 - L5 1,, 3, 7 F1, F, F3, P1 EK4 K_U_C10 C3 L6 F4, P1 EK5 K_U_C10 C4 L7 - L15, 3, 4, 5, 6 F4, P1 4

5 II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia Na ocenę Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 EK1 podstawy Student nie zna podstaw Student częściowo opanował wiedzę na temat podstawy podstawy komputerowej, samodzielnie poszerza wiedzę z różnych źródeł. EK podstawy metody skończonych (MES). Student nie zna podstaw metody skończonych (MES). Student częściowo zna podstawy metody skończonych (MES). podstawy metody skończonych (MES) podstawy metody skończonych (MES), potrafi omówić jej zastosowanie w modelowaniu procesów EK3 środowisko obliczeniowe wykorzystujące Student nie potrafi środowiska obliczeniowego, wykorzystującego częściowo środowiska obliczeniowego, wykorzystującego środowisko obliczeniowe wykorzystujące środowisko obliczeniowe wykorzystujące skończonych oraz potrafi omówić jego zalety i wady. EK4 pozyskać informacje z właściwych źródeł wytwarzania, opracować je i zaprezentować. Student nie przygotował opracowania go Student przygotował opracowanie wytwarzania, ale nie potrafi wskazać źródeł ani dyskutować na temat tego. pozyskać informacje z właściwych źródeł i przygotował opracowanie pozyskać informacje z właściwych źródeł i przygotował opracowanie wytwarzania oraz dyskutować na temat zagadnienia. 5

6 EK5 komputerowego MES oraz właściwie dobrać moduły i opcje, aby Student nie potrafi komputerowego MES. komputerowego MES, ale nie potrafi właściwie dobrać moduły i opcje, aby komputerowego MES oraz właściwie dobrać moduły i opcje, aby komputerowego MES oraz właściwie dobrać moduły i opcje, aby technologicznego oraz analizować otrzymane wyniki. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów specjalności Automatyzacja Procesów Wytwarzania i Robotyka wraz z: - programem studiów, - prezentacjami do zajęć, - instrukcjami do ćwiczeń laboratoryjnych i projektowych, - harmonogramem odbywania zajęć dostępne są na tablicy informacyjnej oraz na stronie internetowej Instytutu Technologii Mechanicznych: Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć danego z przedmiotu. 6