|
Vyučující
|
-
Fáy Štěpán, prof. Ing. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
1. týden: Úvod do problematiky MKP. Řešení problémů modelováním. Základní členění problémů mechaniky diskrétních a kontinuálních systémů. 2. týden: Přehled přibližných numerických metod technické praxe, jednoduché příklady. 3. týden: Základy matematické formulace problémů mechaniky kontinua. 4. týden: Základní řídící rovnice vybraných problému mechaniky kontinua, pohybové rovnice a podmínky rovnováhy. 5. týden: Diskretizace problémů, aproximační funkce, globální a lokální souřadnice, lokalizační matice. 6. týden: Jednodimensionální MKP modely diskrétních a spojitých mechanických soustav. 7. týden: Diskretizace a modelování nosníků konečnými prvky (pohybové rovnice). 8. týden: Lokální a globální souřadnice, transformační vztahy mezi pootočenými konečnými prvky. 9. týden: Základní typy konečných prvků, jejich popis a podmínky rovnováhy. 10. týden: Izoparametrické prvky, numerická integrace. 11. týden: Diskretizace jednoduchých konstrukcí MKP. 12. týden: Modelování jednoduchých úloh mechaniky kontinua (elastostatika). 13. týden: Modelování jednoduchých úloh termo a hydromechaniky.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Samostatná práce studentů, Přednáška s demonstrací, Cvičení
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 45 hodin za semestr
- Vypracování seminární práce v bakalářském studijním programu [5-40]
- 30 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 39 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| 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 |
| Odborné dovednosti |
|---|
| 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 |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje, |
| bc. studium: kriticky přistupuje ke zdrojům informací, informace tvořivě zpracovává a využívá při svém studiu a praxi, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| 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 |
| Odborné dovednosti |
|---|
| 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 |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška s demonstrací, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Samostatná práce studentů, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Individuální prezentace, |
| Kombinovaná zkouška, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Individuální prezentace, |
| Kombinovaná zkouška, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Individuální prezentace, |
| Kombinovaná zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
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.
|