|
Lecturer(s)
|
-
Fáy Štěpán, prof. Ing. CSc.
|
|
Course content
|
1st week: Introduction into FEM. Solution problems with modelling. Basic classification of problems of discrete and continuous mechanical systems 2nd week: Approximate methods in technology, simple examples. 3rd week: Fundamental mathematical formulation of continuum mechanics problems. 4th week: Governing equations of selected continuum mechanics problems. 5th week: Approximate function, global and local coordinates. 6th week: One-dimensional FEM models of discrete and continuous mechanical systems 7th week: FEM discretization and modelling of beams. 8th week: Finite elements, transformation relations. 9th week: Two- dimensional elements, global coordinates. 10th week: Izoparametric elements, numerical integration. 11th week: Localization matrix, FEM discretization of simple structures. 12th week: Modelling of simple elastostatic problems. 13th week: Modelling of simple thermo and hydromechanical problems
|
|
Learning activities and teaching methods
|
Individual study, Lecture with visual aids, Practicum
- Preparation for an examination (30-60)
- 45 hours per semester
- Undergraduate study programme term essay (20-40)
- 30 hours per semester
- Contact hours
- 39 hours per semester
|
| prerequisite |
|---|
| Knowledge |
|---|
| klasifikovat diskrétní a spojité mechanické soustavy |
| orientovat se v numerické analýze, numerické integraci a tenzorovém počtu |
| identifikovat základní vztahy z mechaniky tuhého a poddajného tělesa |
| rozpoznat časovou a prostorovou diskretizaci problému |
| vysvětlit klasickou mechaniku hmotných bodů a těles |
| popsat aproximaci funkcí a význam obyčejných diferenciálních rovnic |
| rozpoznat parciální diferenciální rovnice |
| Skills |
|---|
| řešit základní úlohy mechaniky diskrétních soustav |
| řešit obyčejné diferenciální rovnice prvního a druhého řádu (analyticky i numericky) |
| vytvořit a sestavit pohybové rovnice diskrétních mechanických soustav |
| analyzovat deformačně napjatostní stav těles s využitím tenzorového počtu |
| řešit základní úlohy mechaniky těles s využitím software Matlab |
| vytvořit matematický model základních úloh technické fyziky |
| Competences |
|---|
| N/A |
| N/A |
| learning outcomes |
|---|
| Knowledge |
|---|
| rozpoznat modelování diskrétních a spojitých mechanických systémů |
| identifikovat základní typy konečných prvků |
| definovat základní úlohy mechaniky kontinua pomocí metody konečných prvků |
| orientovat se v numerických metodách řešení diferenciálních rovnic |
| Skills |
|---|
| navrhnout řešení základních úloh mechaniky kontinua pomocí metody konečných prvků |
| řešit deformačně napjatostní analýzu konstrukcí pomocí metody konečných prvků |
| vytvořit slabou formulaci úloh mechaniky kontinua |
| vybrat vhodný typ konečných prvků pro řešení konkrétní úlohy mechaniky kontinua |
| sestavit celkový algoritmus řešení úloh mechaniky kontinua včetně programového vybavení |
| analyzovat a realizovat validaci a verifikaci řešených problémů mechaniky kontinua |
| Competences |
|---|
| N/A |
| teaching methods |
|---|
| Knowledge |
|---|
| Lecture with visual aids |
| Practicum |
| Individual study |
| assessment methods |
|---|
| Individual presentation at a seminar |
| Combined exam |
| Skills |
|---|
| Individual presentation at a seminar |
| Combined exam |
| Competences |
|---|
| Individual presentation at a seminar |
| Combined exam |
|
Recommended literature
|
-
Bathe, Klaus-Jürgen. Finite-Elemente-Methoden. 2. Aufl. Berlin : Springer, 2002. ISBN 3-540-66806-3.
-
Dankert, J. Numerische Methoden der Mechanik. VEB Fachbuchverlag, Leipzig, 1978.
-
CHUNG, T., J. Finite Elemente in der Stroemungsmechanik. Carl Hanser Verlag, Munchen, 1983.
-
Kim, Nam-Ho; Sankar, Bhavani V. Introduction to finite element analysis and design. New York : John Wiley & Sons, 2009. ISBN 978-0-470-12539-7.
-
Kolář, VLadimír. Výpočet plošných a prostorových konstrukcí metodou konečných prvků. Praha, SNTL, 1972.
-
Steinke, Peter. Finite-Elemente-Methode : rechnergestützte Einführung. 3., neu bearbeitete Aufl. Berlin Springer, 2010. ISBN 978-3-642-11204-1.
|