- Nazwa przedmiotu:
- Analiza sztywnościowo-wytrzymałościowa konstrukcji cienkościennych
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Piotr Żach
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechanika Pojazdów i Maszyn Roboczych
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-MBWPI-IZP-0321
- Semestr nominalny:
- 6 / rok ak. 2019/2020
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych- 27 godz., w tym:
• wykład - 16 godz.,
• laboratorium - 8 godz.,
• konsultacje – 1 godz.
• kolokwium zaliczeniowe – 2 godz.;
2) Praca własna studenta – 76 godz., w tym:
• bieżące przygotowywanie się do wykładów i laboratorium: 10 godz.,
• studia literaturowe: 10 godz.,
• przygotowanie do zajęć: 20 godz.
• przygotowanie projektu: 25 godz.
• przygotowywanie się do kolokwium zaliczeniowego – 11 godz.;
3) RAZEM – 103 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,1 punktów ECTS – liczba godzin kontaktowych – 27 godz., w tym:
• wykład - 16 godz.;
• laboratorium - 8 godz;
• konsultacje – 1 godz.
• kolokwium zaliczeniowe – 2 godz.;
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2,9 punktów ECTS – 76 godz., w tym:
• bieżące przygotowywanie się do wykładów i laboratorium: 10 godz.,
• studia literaturowe: 10 godz.,
• przygotowanie do zajęć: 20 godz.
• przygotowanie projektu: 25 godz.
• przygotowywanie się do kolokwium zaliczeniowego – 11 godz.;
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład16h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium8h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawy mechaniki obejmująca zakres przedmiotów: Mechanika ogólna I, Mechanika ogólna II. Znajomość podstaw wytrzymałości materiałów obejmująca zakres przedmiotów: Wytrzymałość materiałów I, Wytrzymałość materiałów II. Znajomość podstaw konstrukcji maszyn obejmująca zakres przedmiotów: Podstaw konstrukcji maszyn, Projektowanie podstaw konstrukcji maszyn I, II. Znajomość podstaw Metody Elementów Skończonych oraz umiejętność posługiwania się systemem Abaqus (zakres przedmiotu: Metody Elementów Skończonych) i Solid Works w zakresie modelowania parametrycznego i obliczeń strukturalnych.
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Poznanie zaawansowanych metod obliczeń sztywnościowo-wytrzymałościowych stosowanych w analizach konstrukcji maszyn.
- Treści kształcenia:
- Wykład: Integracja systemów CAD – MES. Zagadnienia wymiany danych pomiędzy systemami CAD – MES. Integracja oprogramowania wchodzącego obejmującego podstawowy pakiet komputerowego wspomagania projektowania i wytwarzania. Modele geometryczne dla MES, w tym zagadnienia właściwego przygotowania modelu geometrycznego do dyskretyzacji, modelowanie powierzchniowe i bryłowe. Analiza sił krytycznych i częstości drgań własnych oraz szczegółowa ocena koncentracji naprężeń. Zadnienia współczynnika kształtu w kontekście funkcje kształtu oraz jakości siatki. Wprowadzenie do analiz nieliniowych. Ocena wytężenia konstrukcji – naprężenia normalne, styczne oraz zredukowane. Koncentracje naprężeń wynikające z utwierdzenia modelu oraz łączenia siatek MES.
Laboratorium: Integracja systemów CAD – MES. Modele geometryczne dla MES. Konstrukcje prętowe. Konstrukcje belkowe. Analiza sił krytycznych i częstości drgań własnych. Koncentracja naprężenia. Analizy zagadnień nieliniowych. Modelowania połączeń typu sworzeń – otwór.
- Metody oceny:
- Kontrola osiągnięcia wymaganego programem poziomu kształcenia w zakresie podstaw teoretycznych weryfikowana będzie w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych, odbiorów prac indywidualnych oraz kolokwium zaliczeniowego.
Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych będzie miało miejsce na podstawie wykonanej i rozliczonej tj. złożonej w formie pisemnej i zaprezentowanej, pracy indywidualnej realizowanej w trakcie zajęć (projektu).
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Osiński J., Obliczenia wytrzymałościowe elementów maszyn z zastosowaniem metody elementów skończonych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1998.
Niezgodziński M. E. Niezgodziński T. Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo Techniczne, 1996.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_W1
- Student zna metody integracji systemów CAD – MES
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W07, KMiBM_W08
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W04, InzA_W04, T1A_W09, InzA_W04
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_W2
- Student posiada wiedzę o modelowaniu i przygotowaniu modelu geometrycznego w MES, w tym zagadnienia dyskretyzacji, modelowania przy wykorzystaniu elementów prostych, powierzchniowych i bryłowych.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W04, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_W3
- Student zna zasady określania i wyznaczania sił krytycznych i częstości drgań własnych.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W04, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_W4
- Student zna zasady oceny naprężeń w układach lokalnych.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W04, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_W5
- Student potrafi dokonać oceny wytężenia konstrukcji.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W04, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_U1
- Zna podstawowe zagadnienia związane z wymianą danych pomiędzy systemami CAD – MES; sposoby integracji programów wchodzących w skład szeroko pojętego komputerowego wspomagania projektowania i wytwarzania; podstawowe formaty plików zawierających dane geometrii.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe, ocena opracowania projektu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U01, KMiBM_U02, KMiBM_U03, KMiBM_U16
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, T1A_U09, T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_U2
- Posiada wiedzę i umiejętności z zakresu przygotowania modelu geometrycznego do dyskretyzacji. Potrafi dokonać podziału geometrii na odpowiednie obszary (modelowanie powierzchniowe) oraz na odpowiednie objętości (modelowanie bryłowe.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe, ocena opracowania projektu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_U3
- Student potrafi wykonać analizę sił krytycznych oraz częstości drgań własnych struktury z wykorzystaniem różnych modeli MES.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe, ocena opracowania projektu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U03, KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_U4
- Posiada wiedzę oraz umiejętności praktycznego wykorzystania systemów MES w analizie stanu naprężenia wokół koncentratora, w płaskim stanie naprężenia przy liniowym i nieliniowym modelu materiału. Potrafi dokonać optymalizacji zadania MES pod względem liczby elementów, rodzaju elementów (funkcje kształtu) oraz jakości siatki (deformacja siatki i jej wpływ na wyniki analiz).
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe, ocena opracowania projektu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U03, KMiBM_U05, KMiBM_U16, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, T1A_U16, InzA_U06, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_U5
- Posiada wiedzę oraz umiejętności praktycznego zastosowania systemów MES w zakresie modelowania oraz oceny stanu naprężeń i przemieszczeń konstrukcji cienkościennych wykonywanych za pomocą elementów powłokowych.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe, ocena opracowania projektu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_U6
- Student potrafi dobrać odpowiednie parametry oraz wykonać nieliniową statyczną analizę stanu wytężenia i deformacji struktury bryłowej wykonanej z materiału o nieliniowej charakterystyce.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe, ocena opracowania projektu
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U03, KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt 1150-MBWPI-IZP-0321_K1
- Student jest świadomy konieczności pogłębiania wiedzy w zakresie zaawansowanych technik obliczeniowych. Rozumie problemy związane z oceną bezpieczeństwa konstrukcji i ma świadomość odpowiedzialności ciążącej na osobie dokonującej analiz wytrzymałościowych.
Weryfikacja: Ocena wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń laboratoryjnych i na podstawie projektu.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_K02, KMiBM_K03, KMiBM_K04
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K02, InzA_K01, T1A_K05, T1A_K03, T1A_K04, InzA_K02