Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Zaawansowane metody projektowania
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-1-615-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
6
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Horak Wojciech (horak@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Treści programowe obejmują zapoznanie studenta z możliwościami oraz zastosowaniem systemów CAD oraz współczesnych metodach projektowania obiektów mechanicznych.

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 Zna możliwości i zastosowanie podstawowych systemów CAD w projektowaniu maszyn MBM1A_U10, MBM1A_U01, MBM1A_U25 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Projekt,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_W002 Posiada podstawową wiedzę o współczesnych metodach projektowania obiektów mechanicznych w zakresie modelowania stochastycznego MBM1A_U01, MBM1A_U04, MBM1A_U25, MBM1A_U03 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Projekt,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi przygotować z wykorzystaniem pakietów CAD i CAE model obiektu mechanicznego MBM1A_U27, MBM1A_U26, MBM1A_U01, MBM1A_U25 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Projekt
M_U002 Potrafi zastosować proces symulacji komputerowej i modelowania stochastycznego w obiektach mechanicznych MBM1A_U01, MBM1A_U04, MBM1A_U25, MBM1A_U03 Aktywność na zajęciach,
Projekt,
Wykonanie ćwiczeń,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Zna uwarunkowania procesu projektowania i rozumie potrzebę stosowania metod zaawansowanych MBM1A_K01
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
60 26 0 14 20 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 Zna możliwości i zastosowanie podstawowych systemów CAD w projektowaniu maszyn + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada podstawową wiedzę o współczesnych metodach projektowania obiektów mechanicznych w zakresie modelowania stochastycznego + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi przygotować z wykorzystaniem pakietów CAD i CAE model obiektu mechanicznego + - + + - - - - - - -
M_U002 Potrafi zastosować proces symulacji komputerowej i modelowania stochastycznego w obiektach mechanicznych + - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Zna uwarunkowania procesu projektowania i rozumie potrzebę stosowania metod zaawansowanych + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 129 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 31 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 32 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 4 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):
Zaawansowane metody projektowania

Obiekt techniczny, maszyna, urządzenie. Układ i system mechaniczny. Obiekty i ich atrybuty.
Uwarunkowania rynkowe wymuszające wprowadzenie zaawansowanych metod projektowania. Główne cele i zadania przedsiębiorstw produkcyjnych w warunkach gospodarki globalnej.
Przepływ informacji w przedsiębiorstwie. Time to market a zysk przedsiębiorstwa. Poziom rozwiązywanych zadań z wykorzystaniem komputera. Systemy CAx.
Podstawy modelowania w realizacji procesu projektowo-konstrukcyjnego, modelowanie fizyczne, modelowanie matematyczne. Modelowanie bryłowe. Procesy stochastyczne. Metoda Monte Carlo, Wprowadzenie do symulacji komputerowej. Generatory liczb losowych.
Komputerowe modele symulacyjne. Parametryzacja konstrukcji..Zastosowanie parametryzacji w technice bloków Aprioryczna ocena trwałości i niezawodności elementów maszyn z wykorzystaniem symulacji komputerowej.
Prawdopodobieństwo pracy bezawaryjnej w zależności od rozkładu wytrzymałości i naprężeń. Prognozowanie trwałości łożysk ślizgowych o tarciu mieszanym.
Aprioryczna ocena niezawodności łożysk ślizgowych płynnego tarcia.
Analiza obrazów w inżynierii mechanicznej
Struktura i zastosowanie zintegrowanych systemów komputerowych. Szybkie tworzenie prototypu. Budowa obiektów z tworzyw, proszków, wosku formierskiego, papieru. Drukarki i skanery 3D.
Metodyka i strategie projektowania przy wykorzystaniu aplikacji CAD i CAE.
Wykorzystanie CAD i CAE do weryfikacji konstrukcji ze względu na działanie i funkcjonalność maszyny.
Wykorzystanie CAD i CAE celem weryfikacji konstrukcji ze względu na kryteria stateczności i wytrzymałości.
Wykorzystanie wirtualnego prototypowania do weryfikacji konstrukcji ze względu na kryteria ergonomii i bezpieczeństwa pracy.

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):
Zaawansowane metody projektowania – ćwiczenia laboratoryjne

Wprowadzenie do pakietów wspomagających procedury obliczeń inżynierskich. Zrealizować proste obliczenia, używanie greckich liter, podstawowe operatory, formatowanie wyników, tworzenie regionów, definiowanie zmiennych, definiowanie funkcji, komunikaty o błędach, zarządzanie dokumentem, drukowanie dokumentu, obliczenia z jednostkami, tworzenie wektorów i macierzy, działania na wektorach i macierzach, indeksy dolne a elementy wektora, zmienne iteracyjne, zmienne indeksowane, obliczenia iteracyjne, tworzenie wykresów (kartezjańskich, powierzchniowych, warstwicowych), podziałki osi (liniowa logarytmiczna), tworzenie siatki, typy linii i kolorów, wykresy wieloliniowe, wykresy powierzchni trójwymiarowych.
Zastosowanie wybranego pakietu wspomagającego modelowanie inżynierskie. Rozwiązywanie równań i nierówności, obliczanie pochodnych i całek, obliczenia na symbolach.
Zastosowanie wybranego pakietu w modelowaniu matematycznym zagadnień z obszaru inżynierii mechanicznej.
Wprowadzenie środowiska losowego do modelowania. Generowanie zbiorów liczb pseudolosowych o rozkładzie równomiernym i rozkładzie normalnym, generowanie krzywej gęstości. Obliczanie dystrybuanty dla wartości zmiennej podlegającej rozkładowi normalnemu. Wprowadzenie środowiska losowego do szczegółowych zagadnień z inżynierii mechanicznej.
Wykorzystanie metod symulacji komputerowej. Obliczanie całek z zastosowaniem metody Monte Carlo. Wyznaczanie prawdopodobieństwa iloczynu zdarzeń przy przenikaniu się krzywych gęstości prawdopodobieństwa dwu zmiennych losowych. Modelowanie deterministyczne i stochastyczne
Wprowadzenie do parametryzacji konstrukcji
Wykorzystanie CAD i CAE do weryfikacji konstrukcji ze względu na działanie i funkcjonal-ność maszyny. Wykorzystanie CAD i CAE celem weryfikacji konstrukcji ze względu na kryteria stateczności i wytrzymałości. Wykorzystanie wirtualnego prototypowania do weryfikacji konstrukcji ze względu na kryteria ergonomii i bezpieczeństwa pracy.

Ćwiczenia projektowe (20h):

Realizacja modelowania deterministycznego i stochastycznego dla wybranego obiektu technicznego. Modelowanie bryłowe. Metodyka projektowania z zastosowaniem modelowania bryłowego. Wprowadzenie parametryzacji do procesu tworzenia dokumentacji technicznej. Symulacja kinematyki zespołu mechanicznego

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.
  • 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:

Warunek zaliczenia zajęć projektowych i laboratoryjnych: pozytywna ocena z wszystkich projektów oraz wszystkich kolokwiów.
Warunek dopuszczenia do egzaminu: zaliczenie z zajęć projektowych oraz zaliczenie z zajęć laboratoryjnych.

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.
  • 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:

Uśredniona ocena z ćwiczeń projektowych i laboratoryjnych oraz egzaminu. Aktywny udział w wykładach może spowodować korektę oceny końcowej o 0,5 stopnia.

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

Oddanie zaległych projektów, uzyskanie ocen pozytywnych z zaległych kolokwiów.
Maksymalna liczba nieusprawiedliwionych nieobecności na zajęciach wynosi 30% wszystkich planowych zajęć.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość zagadnień z zakresu podstaw konstrukcji maszyn. Znajomość pakietu MS OFFICE

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Chlebus E.: Techniki komputerowe CAx w inżynierii produkcji. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2000
Salwiński J.: Zagadnienia apriorycznej oceny zdolności do utrzymania stanu działania łożysk ślizgowych o tarciu płynnym, Wydawnictwa AGH Kraków 1998
Woolfson M. M., Pert G. J.: An Introduction to Computer Simulation. Oxford University Press, New York 1999

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Salwiński J., Horak W., Szczęch M.: Ocena dokładności wzajemnego usytuowania części maszyn z wykorzystaniem technik skanu 3D, Mechanika, z.106, s.82, 2015.

Informacje dodatkowe:

Brak