Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Open Source CAE tools
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-2-112-II-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Informatyka w inżynierii mechanicznej
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Czajka Ireneusz (iczajka@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Student nauczy się przygotowywać modele i przeprowadzać analizy numeryczne za pomocą otwartego oprogramowania. Student podniesie umiejętności prezentowania wyników swojej pracy.

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 Jak Rozwiązać równania różniczkowe opisujące zjawiska fizyczne przy pomocy otwartego oprogramowani MBM2A_W12, MBM2A_W05, MBM2A_W04 Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Wykorzystać narzędzia OpenSource do modelowania geometrycznego MBM2A_U02, MBM2A_U20, MBM2A_U18, MBM2A_U03 Aktywność na zajęciach
M_U002 Posłużyć oprogramowaniem z otwartymi źródłami do generowania siatek obliczeniowych MBM2A_U18, MBM2A_U14 Zaliczenie laboratorium
M_U003 Zmodyfikować źródła programu lub posłużyć się językiem skryptowym by dodać potrzebną funkcjonalność MBM2A_U16, MBM2A_U09, MBM2A_U03 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Dokonać podziału zadań i zrealizować złożony projekt w kilkuosobowym zespole projektowym MBM2A_K06, MBM2A_K03 Zaangażowanie w pracę zespołu
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
28 14 0 0 0 0 14 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 Jak Rozwiązać równania różniczkowe opisujące zjawiska fizyczne przy pomocy otwartego oprogramowani + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Wykorzystać narzędzia OpenSource do modelowania geometrycznego + - - - - + - - - - -
M_U002 Posłużyć oprogramowaniem z otwartymi źródłami do generowania siatek obliczeniowych + - - - - + - - - - -
M_U003 Zmodyfikować źródła programu lub posłużyć się językiem skryptowym by dodać potrzebną funkcjonalność + - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Dokonać podziału zadań i zrealizować złożony projekt w kilkuosobowym zespole projektowym - - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 75 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 25 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):
  1. OpenSource toolchain for mathematical modeling.

    Selected tools for various parts of mathematical modeling process

  2. Opensource toolchain for geometrical modeling.

    Selected tools for various parts of geometrical modeling process

  3. Selected OpenSource software CAE environments

    CAE environments like Salome

Zajęcia seminaryjne (14h):
  1. Installation of selected software packages.

    Latex and Sage, Salome, Code Aster, OpenFOAM, FreeCAD installation process

  2. Report generation with LaTeX and Sage.

    Example reports generated by LaTeX, Sage and Octave.

  3. Salome as CAD and CAE environment.

    Examples of use of the Salome environment

  4. Salome, Code Ater, OpenFoam integration.

    Salome as Integrated Environment for numerical simulations

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:

Zajęcia seminaryjne zaliczane są na podstawie obecności i przedstawionej prezentacji wyników swojej pracy. Bardzo cenna jest aktywność polegająca na zadawaniu przemyślanych pytań.

Zaliczenie odbywa się najpóźniej ostatniego dnia zajęć w semestrze.

Student ma prawo do jednego terminu zaliczenia poprawkowego w pierwszej części sesji.

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:

Ocenę końcową stanowi ocena z seminarium zmodyfikowana w trakcie rozmowy dotyczącej zrealizowanych projektów

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

Student ma obowiązek zapoznać się z wynikami prac prezentowanymi podczas jego nieobecności.
Nieobecność na 30% zajęć daje podstawę do wątpliwości dotyczących uzyskania założonych efektów uczenia się, co może wymagać sprawdzenia za pomocą kolokwium ustnego lub pisemnego.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Zalecana umiejętność pracy w środowisku Linux. Wymagane środowisko do uruchamiania maszyn wirtualnych w formacie vmware.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. Czajka I., Gołaś A. Inżynierskie metody analizy numerycznej i planowanie eksperymentu, Wydawnictwa AGH, Kraków 2017
  2. Kincaid D., Cheney W., Analiza numeryczna , Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 2005
  3. Mrozek B., Mrozek Z., Matlab i Simulink. Poradnik użytkownika , Wyd. HELION, Gliwice 2005
  4. Bjorck A., Dahlquist G., Metody nmeryczne , PWN, Warszawa 1987
  5. Legras J., Praktyczne metody analizy numerycznej, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa
    1975
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Dawid ROMIK, Ireneusz CZAJKA, Katarzyna SUDER-DĘBSKA: Badania numeryczne wpływu parametrów konstrukcyjnych wentylatora promieniowego na generowany hałas, W: Aktualności inżynierii akustycznej i biomedycznej, red. Katarzyna Suder-Dębska. Polskie Towarzystwo Akustyczne. Oddział w Krakowie, 2018.

Dawid ROMIK, Ireneusz CZAJKA, Andrzej GOŁAŚ: Badania numeryczne wpływu wybranych parametrów konstrukcyjnych na hałas aerodynamiczny wentylatora promieniowego, Prace Instytutu Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk, Kraków 2016

Konrad JAROSZ, Ireneusz CZAJKA, Andrzej GOŁAŚ: Implementation of Ffowcs Williams and Hawkings aeroacoustic analogy in OpenFOAM, W: Vibrations in physical systems XXVII symposium Bedlewo (near Poznan), May 9–13, 2016, red. Czesław Cempel, Marian W. Dobry, Tomasz Stręk, Poznań University of Technology 2016.

Ireneusz CZAJKA, Katarzyna SUDER-DĘBSKA: Modelling of acoustical wind turbine emission, W: Energetyka i ochrona środowiska, red. t. Marian Banaś. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Monografie / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, nr 61, Kraków 2013

Mateusz CZECHOWSKI, Ireneusz CZAJKA, Katarzyna SUDER-DĘBSKA, Andrzej GOŁAŚ: Modelling of an aerodynamic noise generated by the aircraft engine turbine wreath, W: 7th forum acusticum 2014, 61st open seminar on acoustics, Polish Acoustical Society, Kraków, 7–12.09.2014

Ireneusz CZAJKA, Konrad Jarosz, Katarzyna SUDER-DĘBSKA: Modelling of an aerodynamic noise of a horizontal axis wind turbine using ANSYS/Fluent and OpenFOAM packages, W: 7th forum acusticum 2014, 61st open seminar on acoustics, Polish Acoustical Society, Kraków, 7–12.09.2014

Mateusz CZECHOWSKI, Ireneusz CZAJKA, Katarzyna SUDER-DĘBSKA: Numeryczne badanie wrażliwości pola akustycznego w pomieszczeniu na zmianę warunków brzegowych, W: XX Konferencja Inżynierii Akustycznej i Biomedycznej, Kraków–Zakopane, 15–19 kwietnia 2013

Ireneusz CZAJKA: O wykorzystaniu płaskich modeli wentylatorów promieniowych do projektowania i optymalizacji, W: Zagadnienia budowy i eksploatacji wentylatorów, red. t. Marian Banaś. Katedra Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH, Kraków 2016.

M. PLUTA, B. BORKOWSKI, I. CZAJKA, K. SUDER-DĘBSKA: Sound synthesis using physical modeling on heterogeneous computing platforms, Acta Physica Polonica A, Warszawa 2015

Informacje dodatkowe:

Brak