Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Advanced materials modeling
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
CIM-2-104-FM-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Functional Materials
Kierunek:
Inżynieria Materiałowa
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
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 hab. inż. Lech Ryszard (lech@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. równania różniczkowe zwyczaje i cząstkowe, istnienie i jednoznaczność problemów początkowych, brzegowych oraz początkowo-brzegowych, zagadnienia optymalizacji oraz metody ich rozwiązywania IM2A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Referat
M_W002 Ma wiedzę nt. technik i narzędzi programowania z wykorzystaniem programowania równoległego, wykorzystania maszyn wieloprocesorowych, klastrów obliczeniowych i innych zaawansowanych technik obliczeniowych. Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod obliczeniowych i narzędzi informatycznych niezbędnych do projektowania materiałów i modelowania procesów. IM2A_W13, IM2A_W12 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Referat
Umiejętności
M_U001 Potrafi komunikować się w języku matematyki ze specjalistami z różnych dziedzin, w tym także z przemysłu. IM2A_U14 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Referat,
Zaangażowanie w pracę zespołu
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii. Rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i społecznych IM2A_K08, IM2A_K06 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Referat,
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
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki wyższej obejmującą: m.in. równania różniczkowe zwyczaje i cząstkowe, 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. Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod obliczeniowych i narzędzi informatycznych niezbędnych do projektowania materiałów i modelowania procesów. + - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi komunikować się w języku matematyki ze specjalistami z różnych dziedzin, w tym także z przemysłu. + - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii. Rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i społecznych + - - - - + - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Modelowanie geometrii wyrobów:
- Podstawowe zasady modelowania bryłowego. Powstawanie modeli bryłowych.
- Modelowanie hybrydowe – połączenie modelowania powierzchniowego i bryłowego.
- Podstawowe zasady tworzenia złożeń, stosowania relacji oraz więzów jak również odbierania stopni swobody współpracujących ze sobą elementów.
- Podstawy tworzenia i formatowania wyglądu własnego dokumentu 2D. Przykłady wykonania dokumentacji 2D na podstawie istniejącego modelu 3D.

Modelowanie procesów:
- Modelowanie i optymalizacja procesu przepływu ciepła w materiałach wielofazowych.
- Modelowanie przepływów laminarnych i turbulentnych
- Sformułowanie modelu. Warunki początkowe i brzegowe. Rozwiązania stacjonarne i ewolucyjne.
- Metody numerycznego rozwiązywania. Specjalistyczne oprogramowanie.
- Techniki i narzędzia programowania z wykorzystaniem programowania równoległego.
- Wykorzystanie maszyn wieloprocesorowych, klastrów obliczeniowych i zaawansowanych technik obliczeniowych do rozwiązywania problemów.
- Zagadnienia odwrotne i optymalizacja procesów.
- Metody i narzędzia optymalizacji.

Zajęcia seminaryjne:

Prezentacje studentów – zilustrowanie na przykładach zagadnień omówionych na wykładzie z zakresu modelowania geometrii wyrobów (na przykładzie oprogramowania SolidWorks) oraz modelowania procesów transportu ciepła i przepływów laminarnych i turbulentnych z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Fluent. Omówienie wybranych metod numerycznych.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 8 godz
Udział w wykładach 15 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 15 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 5 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 5 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Podstawą oceny przedmiotu jest średnia ocena z egzaminu i seminarium z następującymi wagami: 0.6 i 0.4. Ocena z seminarium uwzględnia: wyniki kolokwiów, ocenę z prezentacji 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, Numerical Modeling In Materials Science and Engineering, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2003
2. R.L. Burden, J.D. Faires, Numerical Analysis third edition, Prindle, Weber & Schmidt, Boston 1988.
3. R. Barret, M. Berry, T.F. Chan, J. Demmel, J.M. Donato, J. Dongarra, V. Eijkhout, R. Pozo, Ch. Romine, H. Vorst, Templates for the Solution of Linear Systems: Buildind Blocks for Iterative Methods, http://www.netlib.org:templates/templates/Templates.html.
4. P. Šolin, Partial Differential Equations and Finite Element Method, Wiley-Interscience, 2006.
5. P. A. Nikrityuk, Computational Thermo-Fluid Dynamics, in Materials Science and Engineering,Wiley-VCH 2011.
6. E.B. Tadmor, R.E. Miller, R.S. Elliott, MContinuum Mechanics and Thermodynamics: From Fundamental Concepts to Governing Equations, Cambridge University Press 2012.
7. Specialized Journals in the field of materials technology and modelling.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak