Detail předmětu
Simulace v automobilovém průmyslu
FSI-QPAAk. rok: 2020/2021
Předmět Simulace v automobilovém průmyslu má seznámit studenty s nejdůležitějšími soudobými výpočtovými modely aplikovanými při vývoji moderních pohonných jednotek a motorových vozidel. Důraz je kladen na matematické a fyzikální základy výpočtových modelů a programových prostředků, jakož i verifikaci výsledků výpočtového modelování adekvátními experimentálními metodami. Aplikace metody konečných prvků, typy úloh v automobilní technice. Dynamické systémy s více stupni volnosti, modální analýza. Výpočet vynuceného kmitání systémů s více stupni volnosti. Experimentální modální analýza a analýza tvaru pohybu. Dynamika torzních systémů, vlastní frekvence, vynucené kmitání. Torzní systémy s převody, pružné spojky v torzních systémech. Torzní kmitání klikových hřídelů, energetické výpočtové metody. Ladění dynamických systémů, aplikace dynamických tlumičů. Pružné ukládání strojů, střed pružnosti, hlavní osy pružnosti. Základy dynamiky kontinua, podélné kmitání tyčí, vlnová rovnice. Ohybové kmitání nosníků, krouživé kmitání hřídele. Kmitání membrán a desek. Akustické úlohy.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Znalost fyzikální a matematické podstaty probíraných problémů a praktické realizace úloh s využitím výpočetní techniky a potřebného softwarového vybavení. Aplikace znalostí je prověřována na zadaných příkladech. Podmínkou udělení zápočtu je samostatné vypracování zadaných úloh bez závažných nedostatků. Průběžná kontrola studia je prováděna na příkladech.
Zkouška:
Při zkoušce jsou prověřovány a hodnoceny znalosti fyzikální podstaty probíraných problémů, způsobů řešení a jejich aplikace na řešených úlohách. Zkouška se skládá z písemné části (kontrolního testu), případně i části ústní. Do klasifikačního hodnocení se zahrnují:
1. Hodnocení práce ve cvičeních (hodnocení vypracovaných úloh).
2. Výsledek písemné části zkoušky (kontrolního testu), popř. části ústní.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Prerekvizity a korekvizity
- povinná korekvizita
Motorová vozidla - povinná korekvizita
Motorová vozidla
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program N-ADI-P magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Metoda konečných prvků v lineární mechanice kontinua.
3. Aplikace metody konečných prvků na řešení strukturálních a teplotních úloh.
4. Dynamické modely pístových strojů, vlastní frekvence a tvary kmitání.
5. Vynucené kmitání pístových strojů, energetické metody výpočtu.
6. Dynamika automobilních systémů s převody.
7. Diskrétní dynamické systémy s více stupni volnosti, modální analýza.
Modální transformace, hlavní souřadnice. Základy experimentální modální analýzy.
8. Vynucené kmitání, řešení v časové a frekvenční doméně. Výpočet v reálné a komplexní proměnné, metoda komplexních amplitud.
9. Ladění dynamických systémů, dynamické tlumiče kmitání v automobilní technice.
10. Kyvadlové eliminátory torzních kmitů v automobilní technice.
11. Pružné ukládání strojů, střed pružnosti, hlavní osy pružnosti.
12. Základy dynamiky kontinua, podélné kmitání tyčí, vlnová rovnice.
13. Ohybové kmitání nosníků, krouživé kmity hřídele, kmitání membrán a desek. Akustické úlohy.
Cvičení s počítačovou podporou
Vyučující / Lektor
Osnova
2) Postup řešení úlohy pomocí MKP. Příprava modelu, řešení a vyhodnocení výsledků.
3) Vytváření, importování a úprava geometrických modelů. Vytvoření geometrického modelu části skříně turbodmychadla.
4) Diskretizace plošných geometrických modelů. Vytvoření povrchového MKP modelu části karoserie automobilu.
5) Okrajové podmínky a zatížení. Výpočet napjatosti oběžného kola turbodmychadla v důsledku rotace.
6) Diskretizace objemových geometrických modelů. Vytvoření MKP modelu klikové hřídele.
7) Výpočet torzní tuhosti klikové hřídele. Vyhodnocení napjatosti. Porovnání výsledků s analytickým výpočtem.
8) Vytvoření výpočtového modelu pístu. Výpočet rozložení teploty v pístu.
9) Výpočet napjatosti a deformací pístu v důsledku tepelného zatížení.
10-12) Samostatná práce na pevnostní analýze komponent vozidel.
13) Vyhodnocení semestrální práce.
Elearning