Detail předmětu

Praktické aplikace MKP

FSI-KAMAk. rok: 2021/2022

Předmět je zaměřen zejména na úlohy z praxe; rutinní kontrolní výpočty při návrhu zařízení a hledání příčin poškozování již provozovaných zařízení. Studenti se na případových studiích, ve kterých byla analyzována reálná zařízení z praxe, naučí zásady přípravy modelů a metody hodnocení výsledků analýz, které jsou v souladu s normami (EN 13445, Eurokódy, ASME BPVC). Analýzy budou prováděny pomocí softwaru ANSYS Workbench.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Vítězslav Máša, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Výsledky učení předmětu

Studenti si prohloubí dovednosti vhodné aplikace MKP v procesech návrhu nových zařízení, určování zbytkové životnosti již provozovaných zařízení a hledání příčin poškozování nevhodně fungujících zařízení. Budou umět zvolit vhodnou normu, řídit se jejími požadavky na numerické analýzy a ovládat příslušné metody hodnocení výsledků. Praktické znalosti pracovních postupů v softwaru ANSYS Workbench mohou snadno aplikovat při použití libovolného MKP softwaru.

Prerekvizity

Základní znalosti z pružnosti a pevnosti, mechaniky, mezních stavů a nauky o materiálu.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou cvičení, které je zaměřeno na praktické zvládnutí látky.

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet bude udělen za aktivní účast ve cvičeních.

Učební cíle

Při návrhových a kontrolních výpočtech procesních zařízení je v současnosti hojně využívána metoda konečných prvků (MKP). Tento předmět představuje druhou část dvousemestrálního kurzu a jeho cílem je seznámit studenty s přístupy norem k využití MKP a připravit je tak na řešení problémů v průmyslové praxi. Studenti budou používat ANSYS Workbench.

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

Účast na cvičeních je povinná a případná absence řešena samostudiem probíraného tématu.

Základní literatura

Český normalizační institut, ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA, Netopené tlakové nádoby, ČSN EN 13445. 2015. (CS)
K. L. Lawrence, ANSYS Workbench tutorial: structural & thermal analysis using the ANSYS Workbench release 14 environment. Mission, Kan: SDC Publ., Schroff Development Corporation, 2012. (EN)
Lee, Finite element simulations with ANSYS workbench 14: [theory, applications, case studies]. Mission, Kan: Schroff Development Corp, 2012. (EN)
S. Tickoo, Ansys workbench 14.0: a tutorial approach. S.l.: Cadcim Technologies, 2012. (EN)

Doporučená literatura

Schneider, P., Vykutil, J.: Aplikovaná metoda konečných prvků

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-PRI-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení s počítačovou podporou

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Pavel Lošák, Ph.D.

Osnova

1. týden - teoretický úvod k MKP
- seznámení se s pracovním prostředím programu ANSYS
- ovládání programu
- tvorba geometrie
- práce s modelem
- příklad na procvičení

2. týden - tvorba sítě modelu
- možnosti zadávání materiálových charakteristik
- zadávání okrajových podmínek
- příklad na procvičení

3. týden - řešič programu
- vyhodnocování výsledků analýz
- tvorba toolbarového menu
- řešení strukturálních úloh

4. týden - tvorba maker
- práce s nimi
- řešení teplotních úloh

5. týden - řešení kontaktních úloh
- modální analýza
- řešení stabilitních úloh

6. týden - řešení úloh potrubních sítí
- řešení nátrubků tlakových nádob

7. týden - řešení úloh potrubních sítí
- řešení částí tlakových nádob

8. týden - řešení částí tlakových nádob

9. týden - řešení částí výměníků tepla

10. týden - řešení částí kolonových aparátů

11. týden - úvod do metody FSI (Fluid Structure Interaction)

12. týden - vzorový příklad na procvičení

13. týden - řešení potrubní sítě s užitím FSI