Detail předmětu

Statická a dynamická analýza stavebních konstrukcí (KON)

FAST-NDB019Ak. rok: 2022/2023

Využití programového vybavení pro řešení odezvy konstrukcí na statické a dynamické zatížení. Analýza konstrukcí programovým systémem ANSYS. Základní příkazy, grafické prostředí, on-line dokumentace, systém nápovědy, verifikační manuál. Řešení jednoduchých úloh. Tvorba komplexních výpočtových modelů konstrukcí s použitím modelátoru programu ANSYS. Knihovna prvků, výběr prvků a generování sítě prvků. Zadávání zatížení a okrajových podmínek. Vlastní výpočet a vyhodnocování výsledků analýz.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Vlastislav Salajka, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky (STM)

Výsledky učení předmětu

Získat doplňkové vědomosti z teorie metody konečných prvků, osvojit si praktické použití této metody, seznámit se s programem na bázi MKP, s preprocesorem, řešiči a postprocesoram, naučit se sestavovat výpočtové modely, řešení statických a dynamických úloh, získané znalosti slouží ke většímu pochopení statické a dynamické funkce nosné konstrukce, naučí se ovládat moderní programový systém ANSYS na bázi MKP.

Prerekvizity

Základy práce s PC, teorie mechaniky konstrukcí a vyšší pružnosti, základy dynamiky konstrukcí, metoda konečných prvků.

Osnovy výuky

1. Vznik programů na bázi metody konečných prvků, úvod do programového systému ANSYS.
2. Struktura programu, knihovna prvků, systém nápovědy, návaznost na operační systém.
3. Modelování metodou konečných prvků.
4. Matematický popis analýz pro řešení úloh mechaniky konstrukcí.
5. Možnosti preprocesoru.
6. Modelování zatížení a okrajových podmínek.
7. Výběry, volba systému souřadnic.
8. Nastavení řešiče, statická analýza, modální analýza.
9. Programovací jazyk APDL a tvorba dávek.
10. Typy dynamických analýz a nastavení řešičů.
11. Možnosti postprocesoru.
12. Modelování úlohy vedení tepla a přenos výsledků jako zatížení konstrukce.
13. Úvod do řešení nelineárních úloh mechaniky – problém stability konstrukcí.

Učební cíle

Získat doplňkové vědomosti z teorie metody konečných prvků, osvojit si praktické použití této metody, seznámit se s programem na bázi MKP, s preprocesorem, řešiči a postprocesoram, naučit se sestavovat výpočtové modely, řešení statických a dynamických úloh, získané znalosti slouží ke většímu pochopení statické a dynamické funkce nosné konstrukce, naučí se ovládat moderní programový systém ANSYS na bázi MKP.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPC-SIS magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program NPC-SIK magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vlastislav Salajka, CSc.
prof. Ing. Jiří Kala, Ph.D.

Osnova

1. Vznik programů na bázi metody konečných prvků, úvod do programového systému ANSYS. 2. Struktura programu, knihovna prvků, systém nápovědy, návaznost na operační systém. 3. Modelování metodou konečných prvků. 4. Matematický popis analýz pro řešení úloh mechaniky konstrukcí. 5. Možnosti preprocesoru. 6. Modelování zatížení a okrajových podmínek. 7. Výběry, volba systému souřadnic. 8. Nastavení řešiče, statická analýza, modální analýza. 9. Programovací jazyk APDL a tvorba dávek. 10. Typy dynamických analýz a nastavení řešičů. 11. Možnosti postprocesoru. 12. Modelování úlohy vedení tepla a přenos výsledků jako zatížení konstrukce. 13. Úvod do řešení nelineárních úloh mechaniky – problém stability konstrukcí.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Kala, Ph.D.
Ing. Josef Martinásek, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do programového prostředí MKP. 2. Definice modelu, volby konečných prvků, zatížení a okrajové podmínky. 3. Řešení úlohy rovinné napjatosti, vyhodnocení výsledků ve srovnání s prutovou teorií. 4. Řešení deskové konstrukce, zahrnutí vlivu symetrie, zobrazení průhybů a vnitřních sil. 5. Lineární stabilita prutové konstrukce, parametrická studie konvergence. 6. Modelování geometricky složitějších konstrukcí. 7. Řešení krouceného prutu s využitím modelů různých dimenzí. 8. Modelování stolového základu s užitím prostorových prvků, statická a modální analýza. 9. Harmonická analýza stolového základu se strojem. 10. Řešení jednoduché úlohy v časové oblasti. 11. Řešení úlohy vedení tepla a přenos na konstrukci jako teplotní zatížení. 12. Závěrečná semestrální individuální práce. 13. Diskuse nad výsledky a udělení zápočtu.