Detail předmětu

3D digitální technologie a CAD

FSI-RS1Ak. rok: 2020/2021

Předmět seznamuje studenty s moderními digitálními technologiemi a postupy používanými v procesu vývoje a konstrukce výrobku. Výuka je kromě zaměření na strojírenské CAD systémy unikátně rozšířena také o oblasti rapid prototyping, 3D digitalizace, virtuální realita a reverse engineering. Studenti tak získají komplexní přehled o technologickém portfoliu v návrhové, předvýrobní a výrobní fázi životního cyklu součásti. Výuka je postavena na špičkovém technologickém zázemí fakulty a na praktických úlohách z praxe.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. David Paloušek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají komplexní přehled o možnostech využití 3D digitálních technologí v procesu vývoje a konstrukce.

Prerekvizity

Základní vědomosti z oblasti konstrukce strojních součástí a uzlů.
Znalost ovládání počítače.
Znalost metody konečných prvků.

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

Zápočet bude udělen v případě, kdy student bude pravidelně docházet do výuky, úspěšně napíše test, odevzdá semestrální projekt a splní níže uvedené požadavky. Výsledná známka je průměrem hodnocení testu a projektu.
Student odevzdá na konci semestru vypracovaný semestrální projekt:
3D digitální model, MKP model, report z analýzy deformací.
Vše pouze digitálně

Učební cíle

Cílem předmětu je teoretické i praktické seznámí studentů s principy počítačové podpory konstruování a virtuálního navrhování. Výuka zahrnuje technologie reversního inženýrství, rapid prototyping, direct digital manufacturing, 3D digitalizaci a technologii stereoskopické projekce.

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

Výuka ve cvičeních je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů a ve zcela výjimečných případech je řešena individuálně s vyučujícím. Tolerují se maximálně 2 omluvené absence bez náhrady.

Základní literatura

MURRAY, J.D; VANRYPER W. Ecyklopedie grafických formátů – druhé vydání. 2. vyd. Brno: Computer Press, 1997. 917 s. ISBN 80-7226-033-2.
Kraus, Karl. Photogrammetry, Geometry from Images. Berlin : Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, 10785 Berlin, Germany., 2007. 978-3-11-019007-6.
McMahon, Ch., Browne, J. CAD/CAM – principles, practice and manufacturing management. 2.vyd. Harlow: Pearson Edication Limited. 1998. 643s. ISBN 0-2001-17819-2
Noorani, Rafiq. Rapid Prototyping: Principles and Applications. Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, 2006. ISBN-13: 978-0471730019.
SALOMON, D. Computer Graphics and Geometric Modeling. Springer, 1999. 833 s. ISBN 0-387-98682-0
Venuvinod, K., P. and Ma, W. RAPID PROTOTYPING: Laser-based and Other Technologies. Norwell : Kluwer Academic Publishers, 2004. p. 389. 1-4020-75 77-4.
Wohlers Report 2012. [PDF] Fort Collins : s.n., 2012. Annual Worldwide Progress Report. ISBN: 0-9754429-8-8.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-IMB-P magisterský navazující

    specializace IME , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    specializace BIO , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program N-MET-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. David Košťál, Ph.D.
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.
Ing. David Škaroupka, Ph.D.
Ing. Tomáš Koutecký, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do 3D digitálních technologií (virtual prototyping, CAD, rapid prototyping, 3D digitalizace) - základní pojmy, PLM, clasifikace systémů, datové formáty, probíhá na učebně
2. Úvod do 3D digitálních technologií - modelovací přístupy
3. Úvod do 3D digitálních technologií – fraktály, modelování přírody
4. 3D digitalizace (přehled technologií, AFP, laserové skenery, kontaktní skenery, full body skenery, faciální skenery), probíhá na učebně
5. Zpracování point cloudu – polygonální data (Systém ATOS, reversní inženýrství, Tebis, RapidForm), voxelová data, probíhá na učebně
6. 3D digitalizace - vybrané metody
7. Nekonvenční technologie – rapid prototyping (FDM, Zcorp, SLS atd.), limity, problémy, materiály, využití, probíhá na učebně
8. Nekonvenční technologie – rapid prototyping (SLM, DLMS atd.), limity, problémy, materiály, využití, probíhá na učebně a v laboratoři
9. Nekonvenční technologie - rapid prototyping (SLM, DLMS atd.), limity, problémy, materiály, využití, probíhá na učebně a v laboratoři
10. Topologická optimalizace a aditivní výroba
11. Zobrazovací technologie – virtuální realita (aktivní a pasivní stereoskopie, trackovací systémy), probíhá na učebně virtuální reality A4/606
12. Zobrazovací technologie - virtuální realita (aktivní a pasivní stereoskopie, trackovací systémy), probíhá na učebně virtuální reality A4/606
13. Zápočet a možnost předtermínu

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Suchý, Ph.D.
Ing. Tomáš Koutecký, Ph.D.

Osnova

1. Zadání úlohy k zápočtu, rozdělení do skupin, úvod do problému (společně)
2. Autodesk Inventor – modelování dílů
3. Autodesk Inventor – modelování dílů
4. Autodesk Inventor – modelování sestav
5. Autodesk Inventor – modelování sestav
6. Fotogrammetrické měření (po skupinách v laboratoři) – deformace
7. Fotogrammetrické měření (po skupinách v laboratoři) – deformace
8. 3D digitalizace – geometrie (po skupinách v laboratoři)
9. 3D digitalizace – geometrie (po skupinách v laboratoři)
10. Softwarové zpracování ATOS (společně)
11. Softwarové zpracování Tritop (společně)
12. Samostatné řešení zadaného projektu pod dohledem lektora (společně na učebně)
13. Zápočet a předtermín

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz