Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Multiscale modelling of materials
Tok studiów:
2013/2014
Kod:
JCS-2-205-CM-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Computer Methods in Science and Technology
Kierunek:
Applied Computer Science
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
Madej Łukasz (lmadej@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
Madej Łukasz (lmadej@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Has detailed knowledge about the advantages and possibilities of application of multiscale modeling techniques in engineering. CS2A_W04 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 Has detailed knowledge on selection of appropriate methods of macro, meso, micro and nano scale analysis to solve problem under consideration. CS2A_W04 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Has the ability to develop and implement a model that is based on knowledge about analyzed physical phenomenon. CS2A_U08 Aktywność na zajęciach,
Projekt,
Udział w dyskusji,
Wykonanie projektu
M_U002 Has the ability to identify parameters of the developed model. CS2A_U03, CS2A_U08 Sprawozdanie
M_U003 Has the ability to analyze and interpret obtained results from the implemented model. CS2A_U08 Sprawozdanie,
Udział w dyskusji
Kompetencje społeczne
M_K001 Can appreciate the advantages of the use of multiscale modeling techniques to develop new technologies that can be useful for the society. CS2A_K06 Udział w dyskusji
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Inne
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
E-learning
Wiedza
M_W001 Has detailed knowledge about the advantages and possibilities of application of multiscale modeling techniques in engineering. + - - - - - - - - - -
M_W002 Has detailed knowledge on selection of appropriate methods of macro, meso, micro and nano scale analysis to solve problem under consideration. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Has the ability to develop and implement a model that is based on knowledge about analyzed physical phenomenon. - - + - - - - - - - -
M_U002 Has the ability to identify parameters of the developed model. + - + - - - - - - - -
M_U003 Has the ability to analyze and interpret obtained results from the implemented model. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Can appreciate the advantages of the use of multiscale modeling techniques to develop new technologies that can be useful for the society. + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Macro scale analysis techniques
  2. Mezo scale analysis techniques
  3. Micro scale analysis techniques
  4. Nano scale analysis techniques
  5. Multi scale analysis techniques – classification
  6. Space and time scales bridging methods
  7. Concurrent uncoupled multi scale approaches
  8. Concurrent coupled multi scale approaches
  9. Hierarchical uncoupled multi scale approaches
  10. Hierarchical coupled multi scale approaches
  11. Hierarchical-concurrent multi scale approaches
  12. Computational efficiency issues
  13. Computational material science – introduction
  14. Industrial applications of the multi scale approaches
  15. Lecture overview
Ćwiczenia laboratoryjne:
  1. Numerical simulation on the basis of multi scale model
  2. Development of the interfaces joining micro scale models – part 2
  3. Development of the interfaces bridging micro and macro scales – part 1
  4. Development of the interfaces bridging micro and macro scales – part 2
  5. Development of the complex micro scale numerical model – part 1
  6. Development of the complex micro scale numerical model – part 2
  7. Development of the complex micro scale numerical model – part 3
  8. Development of the complex micro scale numerical model – part 4
  9. Development of the complex micro scale numerical model – part 5
  10. Development of the interfaces joining micro scale models – part 1
  11. Identification of model parameters
  12. Numerical simulation on the basis of macro scale model
  13. Development of the macro scale numerical model – part 1
  14. Development of the macro scale numerical model – part 2
  15. Incorporation of the simple micro scale material model into the macro scale model
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 70 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Weighted average: 0.5 * grade from classes + 0.5 * grade from exam

Wymagania wstępne i dodatkowe:

1. Knowledge of programming techniques
2. Basic knowledge of materials science

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, The Finite Element Method Set, Butterworth-heinemann, 2005.
2. Fries T.P., Matthies H.G., Classification and overview of meshfree methods, Scientific Computing, Informatikbericht, 2003-3, Brunswick, 2004.
3. R. Wit, ,,Metody Monte Carlo – wykłady”, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 2004.
4. Tao Pang, Metody obliczeniowe w fizyce, PWN, 2001.
5. S. Wolfram, A New kind of science, Wolfram Media, 2002.
6. K. Kułakowski, Automaty komórkowe, Ośrodek Edukacji Niestacjonarnej, Kraków, 2000.
7. Madej L., Hodgson P.D., M. Pietrzyk, Development of the Multi-scale Analysis Model to Simulate Strain Localization Occurring During Material Processing, Archive of Computer Methods in Engineering, 16, 2009, 287 – 318.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

This lecture is devoted to multi scale numerical models available for solving various problems in research on materials processing and in industrial applications. The first part of the lecture is devoted to macro, micro, mezo and nano scale modeling techniques. The basis of the commonly used methods are presented. Their advantages as well as disadvantages are discussed.
The second part of the lecture is focused on the multi scale modeling techniques. Problems of classification (concurrent, upscaling, coupled, uncoupled), scale bridging (space, time) and computational efficiency will be discussed. Examples of applications and possibilities provided by these multi scale method in industrial applications will be presented as well.