Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Zastosowanie wybranych programów do optymalizacji konstrukcji odlewów pod wzgledem wytrzymałosciowym
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
OKWP-2-207-WP-s
Wydział:
Odlewnictwa
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Wirtualizacja Procesów Odlewniczych
Kierunek:
Komputerowe wspomaganie procesów inżynierskich
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Piekło Jarosław (jarekp60@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł zapoznaje z możliwościami wykorzystania wyników obliczeń numerycznych MES do analizy wytrzymałości odlewu w zakresie odkształceń sprężystych i plastycznych, oraz metodami optymalizacji.

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 Ma podstawową wiedzę z zakresu metody elementów skończonych MES KWP2A_W03 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi obsługiwać implementacje MES w wybranych programach komercyjnych KWP2A_U02 Kolokwium
M_U002 Umie zbudować model fizyczny i numeryczny odlewu obciążonego mechanicznie lub cieplnie KWP2A_U03 Kolokwium
M_U003 Potrafi analizować stan naprężeń i odkształceń w odlewie w oparciu o wyniki MES. Zna zasady działania metod optymalizacjnych działających w środowisku aplikacji MES KWP2A_U08 Kolokwium
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
25 10 0 15 0 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 Ma podstawową wiedzę z zakresu metody elementów skończonych MES + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi obsługiwać implementacje MES w wybranych programach komercyjnych - - + - - - - - - - -
M_U002 Umie zbudować model fizyczny i numeryczny odlewu obciążonego mechanicznie lub cieplnie - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi analizować stan naprężeń i odkształceń w odlewie w oparciu o wyniki MES. Zna zasady działania metod optymalizacjnych działających w środowisku aplikacji MES - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 55 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 25 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (10h):

Podstawowe pojęcia teorii stanu naprężenia i odkształcenia – przypomnienie. Podstawowe pojęcia związane z teorią plastyczności i zjawisk kontaktu mechanicznego. Pojęcia podstawowe MES: element skończony, stopnie swobody, macierz sztywności, agregacja macierzy, warunki brzegowe, algorytm MES. Podstawy teoretyczne MES: ilustracja metody – rozwiązanie kratownicy, podstawowe sformułowanie metody w oparciu o twierdzenie o minimum całkowitej energii potencjalnej, macierz sztywności elementu sprężystego i belkowego, błędy metody. Budowa modelu numerycznego: automatyczne generowanie siatek, wprowadzanie właściwości materiału, warunków brzegowych oraz analiza wyników. Wprowadzanie danych materiałowych stopów odlewniczych: krzywa rozciągania w pełnym zakresie odkształceń, własności w funkcji temperatury. Wykorzystanie wyników obliczeń metodą MES do analizy wytrzymałości konstrukcji odlewu. Przegląd wybranych metod optymalizacji wytrzymałości konstrukcji odlewu (minimalizacja masy) wykorzystujących wyniki MES.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):
-
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 laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

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 laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa z modułu wystawiana jest na podstawie odpowiedzi ustnych i kolokwium zaliczeniowego.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Rakowski G., Kacprzyk Z.: Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji,
Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
2. Grądzki R.: Wprowadzenie do metody elementów skończonych, Politechnika Łódzka,
Łódź 2002
3. Skrzat A.: Modelowanie liniowych i nieliniowych problemów mechaniki ciała
stałego i przepływów ciepła w programie Abaqus, Oficyna Wydawnicza Politechniki
Rzeszowskiej, Rzeszów 2010
4. Śródka W.: Trzy lekcje metody elementów skończonych, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004
5. Milenin A.: Podstawy metody elementów skończonych – Zagadnienia
termomechaniczne, Wydawnictwa AGH, Kraków 2010
6. Wolny St , Siemieniec A.,: Wytrzymałość materiałów cz. I: Teoria i zastosowania
Wyd. AGH , 2008 r
7. Wolny St ., Siemieniec A.,: Wytrzymałość materiałów cz. II: Wybrane zagadnienie
z wytrzymałości materiałów. Wyd. AGH , 2004 r

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1.Piekło J., Pysz S., Małysza M.: Zastosowanie optymalizacji topologicznej w kształtowaniu odlewanych konstrukcji szkieletowych , Prace Instytutu Odlewnictwa , 2014 vol. 54 no. 4, s. 77–87.
2.Piekło, Maj M., Pysz S.: Experimental-numerical model of the initiation and propagation of cracks in die inserts , Archives of Foundry Engineering , 2013 vol. 13 spec. iss. 1, s. 107–110.
3.Piekło J. Maj M.: Analysis of the State of Stress in the Connection of Graphite Electrodes, Archive of Foundry Engineering/ 2015 vol.15, Special Issue 1/2015/ pp. 85-88

Informacje dodatkowe:

Brak