Detail předmětu

Virtuální prototypy

FSI-ZVP-AAk. rok: 2011/2012

Využití virtuálních prototypů významně redukuje čas nutný na vývoj strojírenských výrobků. Prototypy dovolují ověřit a optimalizovat vlastnosti mechanismů před tím, než je postaven prototyp. Inženýr, který má znalosti v této oblasti, je vyhledávaný v praxi. Student v tomto předmětu nejen získá teoretické, ale i praktické znalosti v této oblasti. Pro praktickou část výuky je zvolen software ADAMS, který je jedním z nejvýznamnějších a nejrozšířenějších programů pro výpočty v oblasti dynamiky mechanických systémů.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.

Zajišťuje ústav

Ústav automobilního a dopravního inženýrství (ÚADI)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o tom, které problémy je možné řešit s využitím multi-body software, která data potřebují k vytvoření modelu a jaké výsledky mohou získat. Studenti rovněž získají nezbytné znalosti, které jim umožní samostatně tvořit virtuální prototypy.

Prerekvizity

Maticový počet. Základní znalost numerické matematiky. Základy technické mechaniky, kinematiky a dynamiky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu:
Znalost podstaty probíraných problémů a praktické realizace výpočetních prací 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:
Během zkoušky jsou prověřovány a hodnoceny znalosti, týkající se podstaty probíraných problémů, způsobů řešení a jejich aplikace v řešených úlohách. Zkouška je vedena ústní formou. Do klasifikačního hodnocení se zahrnují:
1. Hodnocení práce ve cvičeních (hodnocení vypracovaných úloh).
2. Výsledek ústní zkoušky.

Učební cíle

Cílem kurzu je získání teoretických a praktických znalostí v oblasti virtuálních prototypů. Studenti se seznámí s multi-body software a s jejich vývojovými trendy.

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

Výuka ve cvičení je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů se řeší individuálně s vyučujícím předmětu.

Základní literatura

ADAMS/View. [on-line Adams software manual] MSC.Software Corporation, 2003.
SCHIEHLEN, W. (ed.) Multibody Systems Handbook. Berlin: Springer-Verlag, 1990
STEJSKAL, V., VALÁŠEK, M. Kinematics and dynamics of machinery. Marcel Dekker, Inc. 1996. ISBN 0-8247-9731-0

Doporučená literatura

ADAMS/View. [on-line Adams software manual] MSC.Software Corporation, 2003.
Brát, V. Maticové metody v analýze a syntéze prostorových vázaných mechanických systémů. Praha: ACADEMIA, 1981.
STEJSKAL, V., VALÁŠEK, M. Kinematics and dynamics of machinery. Marcel Dekker, Inc. 1996. ISBN 0-8247-9731-0

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-KSI , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.
doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D.

Osnova

1. Úvod (multi-body formalismus a ostatní technologie)
2. Základní typy modelů
3. Základní prvky multi-body simulačních programů a proces modelování
4. Souřadné systémy, metody určení polohy a orientace
5. Numerické řešení – Soustava nelineárních rovnic
6. Numerické řešení – Systém obyčejných diferenciálních rovnic
7. Uzavřené kinematické řetězce – problém nadbytečných souřadnic
8. Počet stupňů volnosti – Vliv na způsob modelování mechanismu
9. Typy analýz
10. Softwarové řešení
11. Speciální modelovací prvky mechanismu strojů
12. ADAMS + MKP
13. Nové trendy

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Vančura, Ph.D.

Osnova

1. Vzorový příklad – Návrh uzavírajícího mechanizmu (1.-7. týden)
Studenti řeší přiklad za přímého vedení vyučujícího. K dispozici je rovněž detailní příručka-průvodce řešením.
2. Příklad k samostatnému řešení – mechanismus stroje (8.-12. týden)
Studenti řeší příklad samostatně a konzultují problémy s vyučujícím.
3. Přehled modulů programového systému ADAMS (13. týden)