Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Experimental methods and numerical simulation for mechanical characterization of solids: application
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
OIPO-2-218-OD-s
Wydział:
Odlewnictwa
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Odlewnictwo
Kierunek:
Inżynieria Procesów Odlewniczych
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Grysakowski Bartosz (grysakow@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Students learn how to implement numerical methods in Matlab programming language as well as to use Matlab built-in methods in applications to surface-related phenomena.

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 Student knows and understands the bascics of mechanics (theoretical aspects ) and of numerical simulation using finite element method IPO2A_W01 Egzamin
M_W002 Student knows the basics of experimental techniques to measure stress and mechanical properties IPO2A_W06 Egzamin
M_W003 Students know and understand chosen numerical methods. IPO2A_W01 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student is able to simulate the mechanical behaviour of engineering systems. IPO2A_U06, IPO2A_U02 Wykonanie ćwiczeń
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student uses this knowledge in the professional life to improve the safety of engineering systems IPO2A_K01 Aktywność na zajęciach
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
45 30 0 0 0 0 15 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 Student knows and understands the bascics of mechanics (theoretical aspects ) and of numerical simulation using finite element method + - - - - + - - - - -
M_W002 Student knows the basics of experimental techniques to measure stress and mechanical properties + - - - - - - - - - -
M_W003 Students know and understand chosen numerical methods. - - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student is able to simulate the mechanical behaviour of engineering systems. - - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student uses this knowledge in the professional life to improve the safety of engineering systems + - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 80 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):
Numerical Simulation and experimental methods for mechanical characterization of solids

Fundamental principles of mechanics of solids – Applications to solid surfaces. Description of useful experimental techniques for characterizing the structure and mechanical properties of solids at different scales – Applications to solid surfaces. Description of the finite element method (meshing, choice of the boundary and initial conditions, mechanical properties, Analysis post-calculation…). Discussion about the use of experimental data as input data of numerical simulation or as output data to validate calculations.

Zajęcia seminaryjne (15h):
Numerical Simulation and experimental methods for mechanical characterization of solids

Laboratory classes embrace:

  1. Introduction to MATLAB programming language.
  2. Numerical methods for matrix operations (addition, multiplication, calculation of matrix determinant etc.), systems of linear, non-linear equations and systems of non-linear equations. Implementation in MATLAB environment (built-in functions and custom code).
  3. Numerical integration.
  4. Numerical methods for differential equations and system of thereof.
  5. Preparation of a numerical model (based on an example).
  6. Definition of boundary and initial conditions, Meshing.
  7. Definition of input / output data.
  8. Selection of experimental methods to have input data and to validate assumptions of the model.
  9. Numerical calculations.
  10. Post-analysis.

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.
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Participation in laboratory classes is compulsory.
The knowledge gained by students in lectrures and laboratory classes is evaluated by exam and overall test, respectively.

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.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Sposób obliczania oceny końcowej:

The final grade is the average of the grades obtained from exam and seminar classes.

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

Every absence at laboratory classes must be excused and missing work must be made up in the shortest time possible.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. A.F. Bower, Applied mechanics of Solids, ed. by CRC Press 2009
  2. C. Suryanarayana, Experimental Techniques in Materials and Mechanics, ed. by CRC Press 2011
  3. O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, The Finite Element Method: Solid Mechanics, Volume 2, 5th edition, ed; by MPG bokks Ltd 2002
  4. D.L. Logan, A First Course in the Finite Element Method, 4th Edition, Ed; by Thomson 2007
  5. A. Bjorck, G. Dahlquist, Metody numeryczne, PWN, Warszawa 1987.
  6. E. Majchrzak, B. Mochnacki, Metody numeryczne, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
  7. Z. Fortuna, B. Macukow, J. Wąsowski, Metody numeryczne, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2005.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  1. B. Grysakowski, “Numerical Simulations of Diffusion-Migration Processes in Thin Layers”, Annales de Chimie – Science des Materiaux, vol. 40 (1-2), (2016), pp. 95-102.
  2. A. Creton, S. Dejardin, B. Grysakowski, V. Optasanu, T. Montésin, “A Mechano-Chemical Coupling for Hydrogen Diffusion in Metals Based on a Thermodynamic Approach”, Defects and Diffusion Forum, vol. 335, (2014) pp. 286-291.
  3. B. Grysakowski, V. Optasanu, T. Montesin, S. Dejardin, T. Grunenwald, P. Naas, G. Moll, “Stress-assisted hydrogen diffusion in the presence of trapping sites in elasto-plastic materials”, Materiały konferencyjne 21ème CONGRÉS FRANÇAIS DE MÉCANIQUE, Bordeaux 26-30 sierpnia 2013.
  4. B. Grysakowski, J.J. Jasielec, B. Wierzba, T. Sokalski, A. Lewenstam, M. Danielewski, “Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) of ion sensors: Direct modeling and inverse problem solving using the Nernst–Planck–Poisson (NPP) model and the HGS optimization strategy”, Journal of Electroanalytical Chemistry, vol. 662, Issue 1 (2011) pp. 143-149.
  5. J.J. Jasielec, B. Wierzba, B. Grysakowski, T. Sokalski, M. Danielewski, A. Lewenstam, “Novel strategy for finding the optimal parameters of ion selective electrodes”, ECS Transactions, vol. 33, Issue 26 (2010) pp. 19-29.
  6. B. Grysakowski, B. Bożek, M. Danielewski, “Electro-Diffusion in Multicomponent Ion-Selective Membranes; Numerical Solution of the Coupled Nernst–Planck–Poisson Equations”, Defect and Diffusion Forum, vols. 273-276 (2008) pp. 13-118.
Informacje dodatkowe:

Brak