Detail předmětu

Simulace technologických procesů

FSI-HPRAk. rok: 2019/2020

Náplní předmětu je seznámení posluchačů se základními informacemi o podstatě vybraných numerických metod používaných v současné technické praxi a hlubší seznámení s metodou konečných prvků. V rámci přednášek jsou posluchači seznámeni především s teoretickým základem a pojmy MKP z oblasti řešení deformačně-napěťových a teplotních úloh, které jsou úzce spjaty s problematikami technologií tváření, svařování a tepelného zpracování materiálu. Praktická část - cviční cílí především na obecné zásady tvorby výpočtových modelů na bázi MKP, určených k analýze technologických procesů. Studenti tak získají základní znalosti pro samostatnou orientaci v problematice numerických simulací a analýz využívajících především metodu konečných prvků.

Výsledky učení předmětu

Studenti budou seznámeni s teorií, jakož i s nejnovějšími poznatky v oboru numerických simulací, zvláště pak metody konečných prvků. Získají dovednosti pro formulaci a řešení výpočetních modelů MKP v oblastech tváření, svařování a tepelného zpracování materiálu.

Prerekvizity

Základní znalost strojírenské technologie a počítačová gramotnost.

Doporučená nebo povinná literatura

ŘIHÁČEK, Jan. FSI VUT v Brně. Počítačová podpora technologie: část tváření. Brno, 2015, 29 s. Sylabus.
VALBERG, Henry S. Applied metal forming including FEM analysis. New York: Cambridge University Press, 2010. ISBN 978-051-1729-430. (EN)
ŘIHÁČEK, Jan. FSI VUT v Brně. Simulace tvářecích procesů v softwaru FormFEM: řešené příklady. Brno, 2015, 94 s.
PETRUŽELKA, Jiří a Jiří HRUBÝ. Výpočetní metody ve tváření. 1. vyd. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita, Strojní fakulta, 2000. ISBN 80-7078-728-7. (CS)
GOLDAK, John A. a Mehdi AKHLAGHI. Computational welding mechanics. New York, USA: Springer, 2005, 321 s. ISBN 03-872-3287-7. (EN)
ESI GROUP. SYSWELD 2015: Reference Manual. 2015, 334 s. (EN)
VANĚK, Mojmír. FSI VUT v Brně. Počítačová podpora technologie: část svařování. Brno, 2015. Sylabus.
VANĚK, Mojmír. FSI VUT v Brně. Počítačová podpora technologie: příklady ze simulací svařování a tepelného zpracování. Brno, 2015.
ESI GROUP. PAM-STAMP 2015: User´s Guide. 2015, 1080 s (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Udělení klasifikovaného zápočtu je podmíněno aktivní účastí ve cvičeních, tj. vypracováním dílčích úkolů v rámci práce s vybraným softwarem MKP a prokázáním teoretických znalostí v podobě písemného testu. Hodnotí se klasifikačním stupněm ECTS.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu je seznámení posluchačů s možnostmi využití numerické simulace při řešení problematiky návrhu technologických procesů. Studenti získají přehled o využití numerické simulace v technologické praxi a osvojí si dovednosti nutné pro práci se simulačními softwary na bázi metody konečných prvků.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená. Účast na cvičeních je povinná. Docházka do cvičení je pravidelně kontrolována a účast ve výuce je zaznamenávána. V případě zameškané výuky může učitel v odůvodněných případech stanovit náhradní zadání cvičení.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-STM , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor M-STM , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Tváření:
1. Počítačová analýza a numerické metody v technické praxi
2. Základy MKP
3. Diskterizace a kvalita elementů konečnoprvkové sítě
4. Úvod do nelineárních úloh MKP
5. Materiálové modely v MKP - základy tvorby materiálových modelů
6. Materiálové modely v MKP - hyperelasticita a modely porušení
7. Algoritmy řešení nelineárních úloh

Svařování a tepelné zpracování:
8. Teoretický úvod do numerických simulací svařování
9. Metody řešení problematiky svařování
10. Tepelné procesy při svařování
11. Napětí a deformace při svařování
12. Materiál a tvorba jeho matematických modelů
13. Numerické simulace tepelného zpracování

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Tváření:
1. Seznámení se základy práce v softwarech na bázi MKP,
2. Základní fáze řešení tvářecích úloh v oboru MKP
3. Řešení zadané problematiky ve vybraném softwaru MKP
4. Řešení zadané problematiky ve vybraném softwaru MKP
5. Zadání a řešení samostatné práce - projektu
6. Řešení zadaného projektu
7. Odevzdání a vyhodnocení zpracovávaného projektu

Svařování a tepelné zpracování:
8. Numerická simulace svařování oceli – zadání 1
9. Numerická simulace svařování oceli – zadání 2
10. Numerická simulace svařování oceli – zadání 3
11. Numerická simulace svařování hliníkových slitin
12. Numerická simulace tepelného zpracování
13. Závěrečný písemný test, klasifikovaný zápočet

eLearning