Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Metoda elementów skończonych
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Michał Hać, prof. PW, dr inż. Jarosław Mańkowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika Pojazdów i Maszyn Roboczych
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1150-MB000-ISP-0309
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych – 46 godz., w tym: • wykład - 15 godz.; • laboratorium - 30 godz; • konsultacje – 1 godz. 2) Praca własna studenta – 30 godz., w tym: • studia literaturowe: 5 godz. • przygotowanie do zajęć: 15 godz. • przygotowanie do sprawdzianów: 10 godz. 3) RAZEM – 76 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punkty ECTS – liczba godzin kontaktowych – 46 godz., w tym: • wykład - 15 godz.; • laboratorium - 30 godz; • konsultacje – 1 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2,2 punktów ECTS – 55 godz., w tym: • laboratorium - 30 godz; • przygotowanie do zajęć: 15 godz. • przygotowanie do sprawdzianów: 10 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium30h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawy mechaniki z zakresu przedmiotów: Mechanika ogólna I, Mechanika ogólna II. Podstawy wytrzymałości materiałów z zakresu przedmiotów: Wytrzymałość materiałów I, Wytrzymałość materiałów II.
Limit liczby studentów:
zgodnie z zarządzeniem Rektora
Cel przedmiotu:
Poznanie podstaw zastosowania Metody elementów skończonych w analizach konstrukcji nośnych.
Treści kształcenia:
Wykład 1. Podstawy analiz numerycznych. 2. Wprowadzenie do Metody Elementów Skończonych (MES) - kratownica, jako przykład ilustracji metody. 3. Równanie podstawowe. 4. Układy współrzędnych oraz warunki brzegowe. 5. Elementy skończone w układach z obrotami. 6. Zastępcze obciążenie skupione oraz obciążenia wstępne. 7. Numeryczne zagadnienia realizacji obliczeń komputerowych Metodą Elementów Skończonych. 8. Systemy MES w praktyce. Laboratorium 1. Podstawy analiz wytrzymałościowych układów prętowych - zastosowanie elementów prętowych. 2. Podstawy analiz wytrzymałościowych układów belkowych - zastosowanie elementów belkowych. 3. Podstawy analiz wytrzymałościowych konstrukcji cienkościennych - zastosowanie elementów powłokowych. 4. Podstawy analiz wytrzymałościowych konstrukcji bryłowych - zastosowanie elementów bryłowych. 5. Analizy wytrzymałościowe w płaskim stanie naprężenia i odkształcenia. 6. Badanie jakości siatki, ocena dokładności uzyskanych rozwiązań. 7. Analiza koncentracji naprężenia - sprężysty model materiału. 8. Podstawy analiz nieliniowych - analiza koncentracji naprężenia - sprężysto-plastyczny model materiału.
Metody oceny:
Wykład Zaliczany jest na podstawie sprawdzianu oraz pracy domowej wykonywanej w czasie semestru. Laboratorium 5 kolokwiów/sprawdzianów, w trakcie których studenci rozwiązują zadania testowe oraz odpowiadają na pytania teoretyczne.
Egzamin:
nie
Literatura:
Osiński J., Obliczenia wytrzymałościowe elementów maszyn z zastosowaniem metody elementów skończonych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1998.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt 150-MB000-ISP-0309_W1
Student zna podstawy teoretyczne Metody Elementów Skończonych oraz posiada wiedzę o możliwościach wykorzystania metody w zagadnieniach analiz wytrzymałości części maszyn.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Efekt 150-MB000-ISP-0309_W2
Student posiada wiedzę o rodzajach elementów skończonych - aproksymacja liniowa i kwadratowa, oraz o ich wpływie na uzyskiwaną dokładność wyników analiz.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Efekt 150-MB000-ISP-0309_W3
Student zna zasady określania i wyznaczania obciążeń i warunków brzegowych elementów maszyn w formie wymaganej przez system MES.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Efekt 150-MB000-ISP-0309_W4
Student zna podstawowe zasady weryfikacji modeli MES.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Efekt 150-MB000-ISP-0309_W5
Student zna i rozumie podstawowe zasady wykonywania modeli MES płaskich struktur z karbem.
Weryfikacja: Kolokwium
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 150-MB000-ISP-0309_U1
Student potrafi przeprowadzić statyczną analizę stanu wytężenia i deformacji prostej struktury prętowej z wykorzystaniem MES.
Weryfikacja: Sprawdzian
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 150-MB000-ISP-0309_U2
Student potrafi przeprowadzić statyczną analizę stanu wytężenia i deformacji prostej struktury belkowej z wykorzystaniem MES.
Weryfikacja: Sprawdzian
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 150-MB000-ISP-0309_U3
Student potrafi przeprowadzić statyczną analizę stanu wytężenia i deformacji prostej struktury powłokowej z wykorzystaniem MES.
Weryfikacja: Sprawdzian
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 150-MB000-ISP-0309_U4
Student potrafi przeprowadzić statyczną analizę stanu wytężenia i deformacji prostej struktury bryłowej z wykorzystaniem MES.
Weryfikacja: Sprawdzian
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 150-MB000-ISP-0309_U5
Student potrafi przeprowadzić statyczną analizę płaskiej struktury z karbem z wykorzystaniem MES.
Weryfikacja: Sprawdzian
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

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt 150-MB000-ISP-0309_K1
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 kolokwiów.
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_K01, KMiBM_K02, KMiBM_K03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K01, T1A_K02, InzA_K01, T1A_K05