Detail předmětu

Počítačová podpora technologie

FSI-DPPAk. rok: 2016/2017

V rámci návštěvy přednášek a cvičení získá posluchač znalosti o nejvyužívanějších oblastech počítačové podpory v technologiích tváření, svařování a tepelného zpracování. Základem předmětu je práce se simulačními softwary pracujícími na principu metody konečných prvků MKP (FEM) a rovněž osvojení si zásad práce se softwary pro přímou podporu práce technologa. Zvládnutím práce s výše uvedenými softwary umožní stanovení podmínek výrobního procesu a další nutná data potřebná pro určení optimální technologie vhodné pro výrobu daných součástí. Studenti získají základní znalosti pro samostatnou orientaci v problematice numerických simulací a analýz využívajících metodu konečných prvků.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Ladislav Daněk, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav strojírenské technologie (ÚST)

Výsledky učení předmětu

Studenti budou seznámeni s teorií, jakož i s nejnovějšími poznatky v oboru CAD-CAM. Studenti získají základní dovednosti a zkušenosti zpracování projektů s využitím numerické simulace v oblasti tváření, svařování a tepelného zpracování materiálu.

Prerekvizity

Základní znalost strojírenské technologie a počítačová gramotnost.

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, vypracováním dílčích úkolů a úspěšným absolvováním závěrečného testu.

Učební cíle

Cílem předmětu je získání přehledu o možnostech využití počítačové podpory v technologii a získání základů stylu práce v jednotlivých oblastech této problematiky. Studenti budou mít přehled o tom, co mohou očekávat od výsledků počítačové podpory v praxi. Naučí se pracovat se simulačními softwary v oblasti počítačové podpory technologií tváření, svařování a tepelného zpracování.

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

Docházka do cvičení je pravidelně kontrolována a účast ve výuce je zaznamenávána. V případě neúčasti je možné zmeškanou výuku nahradit s jinou studijní skupinou ve stejném výukovém týdnu. V případě, že náhrada není možná, potom učitel může v odůvodněných případech stanovit náhradní zadání.

Základní literatura

ŘIHÁČEK, Jan. FSI VUT v Brně. Počítačová podpora technologie: část tváření. Brno, 2015, 29 s. Sylabus.
ŘIHÁČEK, Jan. FSI VUT v Brně. Simulace tvářecích procesů v softwaru FormFEM: řešené příklady. Brno, 2015, 94 s.
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.

Doporučená literatura

ESI GROUP. SYSWELD 2015: Reference Manual. 2015, 334 s.
GOLDAK, John A. a Mehdi AKHLAGHI. Computational welding mechanics. New York, USA: Springer, 2005, 321 s. ISBN 03-872-3287-7.
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.
VALBERG, Henry S. Applied metal forming including FEM analysis. New York: Cambridge University Press, 2010. ISBN 978-051-1729-430.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-STG , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program M2I-P magisterský navazující

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

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Řiháček, Ph.D.
Ing. Tomáš Richter
Ing. Mojmír Vaněk, Ph.D.

Osnova

Tváření:
1. Počítačová analýza v přípravě a řízení výroby
2. Teoretický úvod do numerických simulací tvářecích procesů
3.Základy metody konečných prvků
4. Nelineární úlohy metody konečných prvků – materiálové nelinearity
5. Nelineární úlohy metody konečných prvků – geometrické a kontaktní nelinearity
6. Základní algoritmy výpočtu úloh tváření metodou konečných prvků
7. Příklady softwarů a aplikací MKP při řešení tvářecích procesů

Svařování:
8. Teoretický úvod do numerických simulací svařování a tepelného zpracování
9. Workflow při simulacích svařování
10 Tepelné procesy při svařování a jejich matematické modelování
11. Materiál a tvorba jeho modelů pro výpočet, svařitelnost
12. Napětí a deformace při svařování a jejich numerický popis
13. Využití numerických simulací ve slévárenství

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Richter
Ing. Mojmír Vaněk, Ph.D.
Ing. Jan Řiháček, Ph.D.

Osnova

Tváření:
1. Seznámení s uživatelským prostředím softwaru FormFEM
2. Řešení zadané problematiky objemového tváření v softwaru FormFEM
3. Seznámení s uživatelským prostředím softwaru ANSYS, tvorba geometrického modelu
4. Tvorba materiálového modelu
5. Tvorba výpočtového modelu
6. Vyhodnocení výsledků numerické simulace

Svařování:
7. Tvorba modelu a sítě konečných prvků
8. Vliv svařovacího postupu na výsledné deformace a napětí – zadání
9. Vliv svařovacího postupu na výsledné deformace a napětí – vyhodnocení
10. Teplota předehřevu a její vliv na vlastnosti svarového spoje – zadání
11. Teplota předehřevu a její vliv na vlastnosti svarového spoje – vyhodnocení
12. Numerické simulace tepelného zpracování
13. Vyhodnocení elaborátů, klasifikovaný zápočet