Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Rocznik:
2013/2014
Kod:
CIM-2-305-MF-s
Nazwa:
Komputerowe wspomaganie w inżynierii materiałowej
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Materiały funkcjonalne
Kierunek:
Inżynieria Materiałowa
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Filipek Robert (rof@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Filipek Robert (rof@agh.edu.pl)
dr inż. Kucza Witold (witek@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Tkacz-Śmiech Katarzyna (smiech@agh.edu.pl)
dr hab. Wierzba Bartłomiej (bwierzba@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 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki wyższej obejmującą: m.in. wybrane równania różniczkowe zwyczaje i cząstkowe opisujące procesy transportu, istnienie i jednoznaczność problemów początkowych, brzegowych oraz początkowo-brzegowych, zagadnienia optymalizacji oraz metody ich rozwiązywania. IM2A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
M_W002 Ma wiedzę nt. technik i narzędzi programowania z wykorzystaniem programowania równoległego, wykorzystania maszyn wieloprocesorowych, klastrów obliczeniowych i innych zaawansowanych technik obliczeniowych. IM2A_W12 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Zaliczenie laboratorium
Umiejętności
M_U001 IM2A_U07 Potrafi wykorzystać metody matematyczne oraz dobrać odpowiednie narzędzia komputerowe do rozwiązywania zagadnień technicznych i opracowania wyników badań IM2A_U07 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Zaliczenie laboratorium
M_U002 Potrafi sformułować model transportu masy, energii i pędu oraz zastosować odpowiednie warunki początkowe i brzegowe dla opisu technologii otrzymywania materiałów IM2A_U10 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej, a w szczególności modelowania na rozwój nowoczesnych technologii. Prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne z wykorzystaniem technik obliczeniowych. IM2A_K06, IM2A_K07 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Zaliczenie laboratorium
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 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki wyższej obejmującą: m.in. wybrane równania różniczkowe zwyczaje i cząstkowe opisujące procesy transportu, istnienie i jednoznaczność problemów początkowych, brzegowych oraz początkowo-brzegowych, zagadnienia optymalizacji oraz metody ich rozwiązywania. + - + - - - - - - - -
M_W002 Ma wiedzę nt. technik i narzędzi programowania z wykorzystaniem programowania równoległego, wykorzystania maszyn wieloprocesorowych, klastrów obliczeniowych i innych zaawansowanych technik obliczeniowych. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 IM2A_U07 Potrafi wykorzystać metody matematyczne oraz dobrać odpowiednie narzędzia komputerowe do rozwiązywania zagadnień technicznych i opracowania wyników badań + - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi sformułować model transportu masy, energii i pędu oraz zastosować odpowiednie warunki początkowe i brzegowe dla opisu technologii otrzymywania materiałów + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej, a w szczególności modelowania na rozwój nowoczesnych technologii. Prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne z wykorzystaniem technik obliczeniowych. + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Wybrane równania różniczkowe zwyczaje i cząstkowe opisujące procesy transportu w inżynierii materiałowej.
Istnienie i jednoznaczność problemów początkowych, brzegowych oraz początkowo-brzegowych.
Zagadnienia optymalizacji i zagadnienia odwrotne w inżynierii materiałowej oraz metody ich rozwiązywania.
Specjalistyczne oprogramowanie do rozwiązywania zagadnień transportu oraz zagadnień odwrotnych.
Techniki i narzędzia programowania z wykorzystaniem programowania równoległego.
Wykorzystanie maszyn wieloprocesorowych, klastrów obliczeniowych i zaawansowanych technik obliczeniowych do rozwiązywania problemów.
Wybrane metody matematyczne oraz narzędzia komputerowe do rozwiązywania zagadnień technicznych i opracowania wyników badań.
Modele transportu masy, energii i pędu – warunki początkowe i brzegowe dla opisu wybranych technologii otrzymywania materiałów.
Sieci neuronowe wielowarstwowe i algorytmy uczenia się. Wykorzystanie sieci neuronowych do wyliczania parametrów procesów i właściwości fizykochemicznych.
Projektowanie procesów technologicznych; Operacje jednostkowe; Metoda „flowsheetingu”

Ćwiczenia laboratoryjne:

Ćwiczenia komputerowe:
Numeryczne rozwiązywanie stacjonarnych i ewolucyjnych zagadnień transportu masy energii i pędu. Metody rozwiązywania zagadnień początkowych, brzegowych oraz początkowo-brzegowych. Obliczenia równoległe: modele pamięci -pamięć dzielona i rozproszona. Metody optymalizacji: algorytmy deterministyczne i genetyczne. Sieci neuronowe – algorytmy uczenia. Przykłady sieci neuronowych i ich wykorzystania.
Wykonanie projektu:
„Modelowanie transportu masy i energii i pędu w geometrii trójwymiarowej” z wykorzystaniem specjalistycznych pakietów ANSYS Fluent i SolidWorks.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 147 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 40 godz
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 40 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 5 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Podstawą oceny przedmiotu jest średnia ocena z egzaminu i laboratorium z następującymi wagami: 0.6 i 0.4. Ocena z laboratorium uwzględnia: wyniki kolokwiów, ocenę z projektu oraz ocenę za aktywność studenta na zajęciach.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. M. Rappaz, M. Bellet, M. Deville, R. Snyder, Numerical Modelling in Materials Science and Engineering, Springer 2003.
2. H.P. Langtangen, Computational Partial Differential Equations, Springer; 2 wyd. 2003
3. A. Quarterioni, Numerical Models for Differential Problems, Springer 2009
4. Ullmann’s Modeling and Simulation, Wiley-VCH 2007
5. E.B. Tadmor, R.E. Miller, Modeling Materials: Continuum, Atomistic and Multiscale Techniques, Cambridge University Press 2012
6. J. Taler, P. Duda, Rozwiązywanie prostych I odwrotnych zagadnień przewodzenia ciepła, WNT 2003
7. D.A. McQuarrie, Matematyka dla przyrodników i inżynierów, tomy 1-3, PWN 2005
8. J. Grębosz, Symfonia C++ standard, Edition2000 2005

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak