Detail předmětu

Simulace technologických procesů

FSI-HPRAk. rok: 2020/2021

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 numerického modelování 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, určených k analýze technologických procesů. Studenti tak získají základní znalosti pro samostatnou orientaci v problematice numerických simulací a analýz využívajících především metodu konečných prvků.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Jan Řiháček, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav strojírenské technologie (ÚST)

Výsledky učení předmětu

Studenti budou seznámeni s teorií, jakož i s nejnovějšími poznatky v oboru používaných numerických metod, zvláště pak metody konečných prvků. Získají základní dovednosti pro formulaci a řešení výpočetních modelů v oblastech 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 vypracováním zadaných numerických analýz v rámci práce s vybraným softwarem MKP a prokázáním teoretických znalostí v podobě písemného testu. Hodnotí se klasifikačním stupněm ECTS.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámení posluchačů s možnostmi využití numerické simulace při řešení problematiky návrhu technologických procesů, což v důsledku přispívá mj. i k jejich většímu pochopení, jakož i k posouzení různých vlivů na výsledek procesu. Studenti získají přehled o využití numerické simulace v technologické praxi a osvojí si dovednosti nutné pro základ práce se simulačními softwary.

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.

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. PAM-STAMP 2015: User´s Guide. 2015, 1080 s (EN)
GOLDAK, John A. a Mehdi AKHLAGHI. Computational welding mechanics. New York, USA: Springer, 2005, 321 s. ISBN 03-872-3287-7. (EN)
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)
VALBERG, Henry S. Applied metal forming including FEM analysis. New York: Cambridge University Press, 2010. ISBN 978-051-1729-430. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-STG-P magisterský navazující

    specializace STM , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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

Osnova

Tváření:
1. Úvod do numerického modelování
2. Numerické metody v technické praxi
3. Základy metody konečných prvků - 1. část
4. Základy metody konečných prvků - 2. část
5. Základy metody konečných objemů
6. Materiálové modely v numerické simulaci - 1. část
7. Materiálové modely v numerické simulaci - 2. část

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

Ing. Jan Řiháček, Ph.D.
Ing. Mgr. Hana Šebestová, Ph.D.
Ing. Mojmír Vaněk, Ph.D.

Osnova

Tváření:
1. Seznámení se základy práce ve vybraném CAE softwaru,
2. Řešení zadané problematiky ve vybraném softwaru
3. Řešení zadané problematiky ve vybraném softwaru
4. Řešení zadané problematiky ve vybraném softwaru
5. Řešení zadané problematiky ve vybraném softwaru
6. Zadání a řešení samostatné práce
7. Odevzdání a vyhodnocení zpracovávané analýzy

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

eLearning: aktuální otevřený kurz