Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metodologia projektowania i optymalizacji konstrukcji
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-2-207-KW-n
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Komputerowe wspomaganie projektowania
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Michalczyk Krzysztof (kmichal@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Posiada podstawową wiedzę dotycząca metodologii i metod pr ojektowania obiektów technicznych, w szczególności maszyn i urządzeń mechanicznych. Aktywność na zajęciach, Wykonanie pr ojektu, Pr ojekt, Egzamin MBM2A_W03, MBM2A_W04 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Projekt,
Wykonanie projektu
M_W002 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą optymalizacji w pr ocesie pr ojektowania maszyn i ur ządzeńmechanicznych MBM2A_W03, MBM2A_W04 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Projekt,
Udział w dyskusji,
Wykonanie projektu
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi zrealizować proces poszukiwania zasady rozwiązania problemu technicznego przez wielowariantowe koncypowanie MBM2A_U17, MBM2A_U19, MBM2A_U08, MBM2A_U20, MBM2A_U01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Udział w dyskusji,
Wykonanie projektu
M_U002 Potrafi zastosować metody oceny rozwiązań konstr ukcyjnych maszyn, ich elementów i urządzeń mechanicznych z uwzględnieniem kryteriów optymalizacji. MBM2A_U17, MBM2A_U02, MBM2A_U20, MBM2A_U01, MBM2A_U05, MBM2A_U14, MBM2A_U09 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Projekt,
Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Zna uwarunkowania procesu projektowego i rozumie potrzebę stosowania zaawansowanych metod prowadzących do powstania optymalnej konstrukcji. MBM2A_K01 Projekt,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
26 12 0 0 14 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Posiada podstawową wiedzę dotycząca metodologii i metod pr ojektowania obiektów technicznych, w szczególności maszyn i urządzeń mechanicznych. Aktywność na zajęciach, Wykonanie pr ojektu, Pr ojekt, Egzamin + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada podstawową wiedzę dotyczącą optymalizacji w pr ocesie pr ojektowania maszyn i ur ządzeńmechanicznych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi zrealizować proces poszukiwania zasady rozwiązania problemu technicznego przez wielowariantowe koncypowanie - - - + - - - - - - -
M_U002 Potrafi zastosować metody oceny rozwiązań konstr ukcyjnych maszyn, ich elementów i urządzeń mechanicznych z uwzględnieniem kryteriów optymalizacji. - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Zna uwarunkowania procesu projektowego i rozumie potrzebę stosowania zaawansowanych metod prowadzących do powstania optymalnej konstrukcji. - - - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 105 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 26 godz
Przygotowanie do zajęć 26 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 28 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 3 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (12h):
Metodologia projektowania i optymalizacja konstrukcji

Wprowadzenie do problematyki optymalizacji. Model optymalizacyjny. Deterministyczne metody optymalizacji (metoda analityczna, metoda mnożników Lagrange’a, poszukiwania systematyczne, metody gradientowe, metoda Gaussa-Seidla). Losowe metody optymalizacji (metoda Monte Carlo, metoda błądzenia). 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 stateczności, 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.

Ćwiczenia projektowe (14h):
Metodologia projektowania i optymalizacja konstrukcji

Ćwiczenia projektowe: Wielowariantowe koncypowanie (metody algorytmiczne, burzy mózgów i inne) 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.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia projektowe: 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.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – 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.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Michalczyk K., Lepiarczyk D.: Analiza nowej konstrukcji amortyzowanego uchwytu sprężyn śrubowych. Przegląd Mechaniczny, nr 4 (2011), s. 29–32.
Salwiński J., Michalczyk K.: Komputerowo wspomagane kształtowanie geometrii sprężyn śrubowych o zamkniętych zwojach końcowych. Mechanik: miesięcznik naukowo-techniczny, nr 1, (2010), s. 74. Pełny tekst w: Suplement do Mechanika 1/2010, s. 194–201

Informacje dodatkowe:

Brak