Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Metodologia projektowania i optymalizacja konstrukcji
Course of study:
2019/2020
Code:
RMBM-2-210-KW-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Komputerowe wspomaganie projektowania
Field of study:
Mechanical Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż, prof. AGH Salwiński Józef (jsalwin@agh.edu.pl)
Module summary

W ramach tego modułu student zdobywa wiedzę dotyczącą metodologii i metod projektowania oraz zapoznaje się z problematyką optymalizacji w procesie projektowania elementów maszyn

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Zna uwarunkowania procesu projektowego i rozumie potrzebę stosowania zaawansowanych metod prowadzących do powstania optymalnej konstrukcjim. MBM2A_K01 Activity during classes,
Examination
Skills: he can
M_U001 Potrafi zrealizować proces poszukiwania zasady rozwiązania problemu technicznego przez wielowariantowe koncypowanie MBM2A_U17, MBM2A_U19, MBM2A_U08, MBM2A_U20, MBM2A_U01 Activity during classes,
Examination,
Participation in a discussion,
Execution of a project
M_U002 Potrafi zastosować metody oceny rozwiązań konstrukcyjnych maszyn, ich elementów i urządzeń mechanicznych z uwzględnieniem kryteriów optymalizacji MBM2A_U17, MBM2A_U02, MBM2A_U20, MBM2A_U01, MBM2A_U05, MBM2A_U14, MBM2A_U09 Activity during classes,
Examination,
Project,
Execution of a project
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Posiada podstawową wiedzę dotycząca metodologii i metod projektowania obiektów technicznych, w szczególności maszyn i urządzeń mechanicznych. MBM2A_W03, MBM2A_W04 Activity during classes,
Examination,
Project,
Execution of a project
M_W002 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą optymalizacji w procesie projektowania maszyn i urządzeń mechanicznych MBM2A_W03, MBM2A_W04 Activity during classes,
Examination,
Test,
Project,
Participation in a discussion,
Execution of a project
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
40 14 0 0 26 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Zna uwarunkowania procesu projektowego i rozumie potrzebę stosowania zaawansowanych metod prowadzących do powstania optymalnej konstrukcjim. + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi zrealizować proces poszukiwania zasady rozwiązania problemu technicznego przez wielowariantowe koncypowanie - - - + - - - - - - -
M_U002 Potrafi zastosować metody oceny rozwiązań konstrukcyjnych maszyn, ich elementów i urządzeń mechanicznych z uwzględnieniem kryteriów optymalizacji - - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Posiada podstawową wiedzę dotycząca metodologii i metod projektowania obiektów technicznych, w szczególności maszyn i urządzeń mechanicznych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą optymalizacji w procesie projektowania maszyn i urządzeń mechanicznych + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 77 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 40 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 22 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 3 h
Module content
Lectures (14h):

Wprowadzenie do projektowania. Metody, metodyka i metodologia projektowania. Charakterystyka procesu projektowania technicznego. Cechy konstrukcyjne, właściwości konstrukcyjne i zmienne stanu obiektu. Założenia projektowo – konstrukcyjne.Metody koncypowania. Kroki robocze fazy przygotowania projektu koncepcyjnego. Podział na funkcje składowe. Poszukiwanie fizycznych modeli realizacji funkcji składowych. Przeszukiwanie literatury. Analiza systemów naturalnych. Analiza znanych systemów technicznych. Wykorzystanie analogii. Burza mózgów. Przeszukiwanie za pomocą arkuszy i skrzynek porządkujących (metody morfologiczne). Cel i zakres procesu wyboru. Wymagania stawiane procesowi wyboru. Zasady oceny. Identyfikacja kryteriów oceny. Metoda bilansowania cech pozytywnych i negatywnych. Metoda ważenia kryteriów. Oszacowanie niepewności oceny. Wyszukiwanie słabych ogniw.

Wprowadzenie do problematyki optymalizacji. Model optymalizacyjny. Deterministyczne metody optymalizacji (metoda analityczna, metoda mnożników Lagrange’a, poszukiwania systematyczne, metody gradientowe, metoda Gaussa-Seidla). Mieszane metody optymalizacji. Programowanie dynamiczne. Optymalizacja w projektowaniu (formułowanie zadania projektowo-konstrukcyjnego), poszukiwanie rozwiązania, wybór optymalnego wariantu). Zagadnienia zasad: optymalnego stanu obciążenia, optymalnego tworzywa, optymalnej statecz-ności, optymalnego stosunku wielkości związanych Symulacja jako metoda dochodzenia do optymalnej konstrukcji. Wyznaczenie optymalnego zabezpieczenia układu mechanicznego przed przeciążeniem. Optymalizacja układów maszynowych z uwzględnieniem ich niezawodności. Optymalna polityka remontowa i odnowy pojedynczych obiektów wchodzących w skład układów mechanicznych.

Project classes (26h):

Ćwiczenia projektowe: Wielowariantowe koncypowanie i parametryzacja konstrukcji jako droga do powstania optymalnego wariantu maszyny. Realizacja indywidualnych tematów koncepcyjnych z wielokryterialną oceną i wyborem rozwiązania optymalnego. Modelowanie stochastyczne układów mechanicznych z użyciem profesjonalnego oprogramowania komputerowego. Zastosowanie symulacji komputerowej do szacowania niezawodności wybranych rozwiązań konstrukcyjnych w etapie projektowania.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wykład:
Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego. Zaliczenie treści przekazywanych w trakcie wykładu realizowane jest podczas egzaminu.
Ćwiczenia projektowe:
– Obecność obowiązkowa: Tak
– Zasady udziału w zajęciach: W trakcie zajęć studenci realizują indywidualne tematy koncepcyjne z wielokryterialną oceną i wyborem rozwiązania optymalnego. Zaliczają kolokwia weryfikujące wiedzę zdobytą w trakcie wykonywania projektów oraz wiedzę przekazaną w trakcie wykładów. Warunkiem koniecznym uzyskania pozytywnej oceny z ćwiczeń projektowych jest uzyskanie pozytywnych ocen z indywidulanych projektów i wszystkich kolokwiów. Ocena końcowa z ćwiczeń projektowych jest średnią z ocen z projektów oraz kolokwiów.
Podstawowym terminem zaliczenia jest koniec semestru. Po tym terminie prowadzący w uzgodnieniu ze studentami ustala jeden termin poprawkowy.
Do egzaminu mogą przystąpić jedynie te osoby, które uzyskały zaliczenie z ćwiczeń projektowych.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Method of calculating the final grade:

Średnia ważona z ocen uzyskanych z ćwiczeń projektowych (0,4) i egzaminu (0,6). Aktywny udział w wykładach może spowodować korektę oceny końcowej o 0,5 stopnia

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Student, który nie wziął udziału w ćwiczeniach projektowych odbywających się zgodnie z harmonogramem zobowiązany jest odrobić te ćwiczenia. Termin i sposób odrobienia ćwiczeń projektowych należy indywidualnie ustalić z prowadzącym zajęcia.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość tematyki objętej programem “Podstaw konstrukcji maszyn 1”, “Podstaw konstrukcji maszyn 2” oraz “Projektowania maszyn”

Recommended literature and teaching resources:

Dziama A.:Metodyka konstrukcji PWN Warszawa
Tarnowski W.: Podstawy projektowania technicznego WNT Warszawa
Osiński Z., Wróbel J.: Teoria konstrukcji maszyn

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None