Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Virtual prototyping in design
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIMA-1-502-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mechatronic Engineering with English as instruction language
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Pieczonka Łukasz (lukasz.pieczonka@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

This module teaches the process of virtual prototyping in design of mechatronic devices and systems. The lectures are intended to provide the necessary theoretical background and describe the computer-aided tools used in the virtual prototyping process. During the laboratory classes the students get familiar with the commercial software tools used in the virtual prototyping process and solve a set of predefined engineering problems with the support from a tutor.

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 knows the methodology of virtual prototyping in the design and analysis of mechatronic devices IMA1A_W12 Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 knows the computer-aided engineering tools for modeling and simulation of mechatronic devices IMA1A_U15 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U002 has the ability to perform basic types of numerical simulations with use of commercial enginnering software based on the Finite Element Method (FEM) and Multibody Systems Dynamics (MBS). IMA1A_U07, IMA1A_U09 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U003 has the ability to correctly interpret the results of numerical simulations, asses the correctness of the results and relate them to experimental data IMA1A_U09 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 awareness of the importance of virtual propotyping in the decision process involved in the development of mechatronic systems IMA1A_K04, IMA1A_K01 Udział w dyskusji,
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
56 14 0 42 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 knows the methodology of virtual prototyping in the design and analysis of mechatronic devices + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 knows the computer-aided engineering tools for modeling and simulation of mechatronic devices + - + - - - - - - - -
M_U002 has the ability to perform basic types of numerical simulations with use of commercial enginnering software based on the Finite Element Method (FEM) and Multibody Systems Dynamics (MBS). - - + - - - - - - - -
M_U003 has the ability to correctly interpret the results of numerical simulations, asses the correctness of the results and relate them to experimental data + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 awareness of the importance of virtual propotyping in the decision process involved in the development of mechatronic systems - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 24 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):

Introduction to the virtual prototyping process in the design of mechatronic devices and systems.
Description of the product life cycle management process (PLM) together with the available software solutions necessary to implement it.
Description of the computer-aided design (CAx) processes together with the available software solutions supporting them.
Introduction to discretization methods as a foundation to numerical simulations of mechatronic systems.
Description of the basic types of numerical analyses involved in the virtual prorotyping process, including theoretical background, capabilities and limitations as well as available software tools.

Ćwiczenia laboratoryjne (42h):

Implementation and analysis of different discretization methods in Matlab. Comparison of approximate and analytical solutions.
Preparation of a three dimensional CAD model of a multibody system in a commercial CAD software.
Application of numerical simulations with use of Multibody Systems Dynamics (MBS) in virtual prototyping. Model definition, problem solution and critical analysis of the results.
Application of basic types of numerical simulations with use of Finite Element Models (FEM) in virtual prototyping. Model definition, problem solution and critical analysis of the results.
Numerical simulations will be performed with use of commercial engineering software packages from MSC.Software.

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:

Laboratory classes are graded based on the partial marks from tests performed within the course of the semester. The final mark from the laboratory classes is the arithmetic mean of the partial marks. Not taking any of the tests within the course of the semester results in the zero value for that test counted in the arithmetic mean evaluation.

Corrections are possible after the end of the semester, in the primary examination period, by re-taking the failed tests.

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:

The final mark for this module is equal to the final mark from the laboratory classes.

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

The absence during the classes can be corrected by participating in the classes with a different group, given that the scope of the class is the same. If this is not possible, the tutor may allow for correcting the absence by individual work of a student with the provided teaching materials, which should be documented with a written report.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Basic knowledge in mathematics (matrix theory,linear algebra), physics, applied mechanics and materials science.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Rakowski G., Kacprzyk Z.: MES w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
Frączek J., Wojtyra M., Kinematyka układów wieloczłonowych. Metody obliczeniowe, Wydawnictwo: WNT Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2008
Bathe K-J., Finite Element Procedures, Prentice Hall, 1995
Kleiber M. (Ed.), Handbook of Computational Solid Mechanics, Springer-Verlag, 1998
MSC Software Corporation, MSC.Nastran Documentation, 2010
Dassault Systèmes, Abaqus Software Documentation, 2010
ANSYS Inc., Ansys Software Documentation, 2010

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Pieczonka, L., & Uhl, T. (2009). Exact geometrical modelling and uncertainty analysis of metal foams. In Proceedings of the Computer Methods in Mechanics Conference (CMM2009). Poland.
Pieczonka, L., & Uhl, T. (2011). Finite Element Model Updating Under Uncertainty. In T. Uhl (Ed.), Selected problems of modal analysis of mechanical systems (pp. 99–107). Publishing House of the Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute (ITeE-PIB).
Pieczonka, L., Aymerich, F., Brozek, G., Szwedo, M., Staszewski, W. J., & Uhl, T. (2013). Modelling and numerical simulations of vibrothermography for impact damage detection in composites structures. Structural Control and Health Monitoring, 20(4), 626–638.

Informacje dodatkowe:

Brak