Detail předmětu

Virtuální prototypy

FSI-QVPAk. rok: 2022/2023

Využití virtuálních prototypů významně redukuje čas nutný na vývoj motorových vozidel. Prototypy dovolují ověřit a optimalizovat vlastnosti vozidla před tím, než je postaven prototyp. Student v tomto předmětu nejen získá teoretické, ale i praktické znalosti v této oblasti. Pro praktickou část výuky je zvolen software ADAMS, který je jedním z nejvýznamnějších a nejrozšířenějších programů pro výpočty v oblasti dynamiky vozidel.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automobilního a dopravního inženýrství (ÚADI)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o tom, které problémy je možné řešit s využitím multi-body software, která data potřebují k vytvoření modelu a jaké výsledky mohou získat. Studenti rovněž získají nezbytné znalosti, které jim umožní samostatně tvořit multi-body modely s použitím softwarových nástrojů.

Prerekvizity

Maticový počet. Základní znalost numerické matematiky. Základy technické mechaniky, kinematiky a dynamiky.

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 modelování v multi-body software.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu:
Znalost podstaty probíraných problémů a praktické realizace výpočetních prací s využitím
výpočetní techniky a potřebného softwarového vybavení. Aplikace znalostí je prověřována na zadaných příkladech. Podmínkou udělení zápočtu je samostatné vypracování zadaných úloh bez závažných nedostatků. Průběžná kontrola studia je prováděna na příkladech.
Zkouška:
Během zkoušky jsou prověřovány a hodnoceny znalosti, týkající se podstaty probíraných problémů, způsobů řešení a jejich aplikace v řešených úlohách.
Zkouška se skládá z písemné části (kontrolního testu) a z části ústní. Do klasifikačního hodnocení se zahrnují: 1. Hodnocení práce ve cvičeních (hodnocení vypracovaných úloh). 2. Výsledek písemné části zkoušky (kontrolního testu). 3. Výsledek ústní části zkoušky.

Učební cíle

Cílem předmětu je získání teoretických a praktických znalostí v oblasti virtuálních prototypů. Studenti se seznámí s multi-body software a s jejich vývojovými trendy.

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

Výuka ve cvičení je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů se řeší individuálně s vyučujícím předmětu.

Základní literatura

ADAMS/Solver. [on-line Adams software manual] MSC.Software Corporation. (EN)
ADAMS/View. [on-line Adams software manual] MSC.Software Corporation. (EN)
BLUNDELL, M., HARTY, D. The multibody systems approach to vehicle dynamics. Second edition. Boston, MA: Elsevier, 2015. ISBN 978-008-0994-253. (EN)
SCHIEHLEN, W. (ed.) Multibody Systems Handbook. Berlin: Springer-Verlag, 1990 (EN)
STEJSKAL, V., VALÁŠEK, M. Kinematics and dynamics of machinery. Marcel Dekker, Inc. 1996. ISBN 0-8247-9731-0 (EN)

Doporučená literatura

BLUNDELL, M., HARTY, D. The multibody systems approach to vehicle dynamics. Second edition. Boston, MA: Elsevier, 2015. ISBN 978-008-0994-253. (EN)
Getting Started Using ADAMS/View. [on-line Adams software tutorial] MSC.Software Corporation. (EN)
PACEJKA, Hans B. Tire and vehicle dynamics. Third Edition. Amsterdam: Elsevier, 2012. ISBN 9780080970165. (EN)
Road vehicles - Vehicle dynamics and road-holding ability – Vocabulary, ISO8855 : 2011 (E/F), International Organization for Standardization, Switzerland (EN)
SCHIEHLEN, W. (ed.) Dynamics of High-Speed Vehicles. Wien-New York: Springer-Verelag, 1982 (EN)
STEJSKAL, V., VALÁŠEK, M. Kinematics and dynamics of machinery. Marcel Dekker, Inc. 1996. ISBN 0-8247-9731-0 (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-ADI-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program CŽV celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    obor CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D.

Osnova

1. Úvod (multi-body formalismus a ostatní technologie).
2. Základní typy modelů.
3. Základní prvky multi-body simulačních programů a proces modelování.
4. Základní prvky multi-body simulačních programů a proces modelování.
5. Souřadné systémy, metody určení polohy a orientace.
6. Uzavřené kinematické řetězce – problém nadbytečných souřadnic.
7. Numerické řešení – soustava diferenciálních rovnic a algebraických rovnic.
8. Numerické řešení – soustava diferenciálních rovnic a algebraických rovnic.
9. Počet stupňů volnosti – Vliv na způsob modelování mechanismu.
10. Typy analýz.
11. Typy analýz.
12. Speciální modelovací prvky (pneumatiky).
13. Softwarové řešení a nové trendy.

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Fojtášek, Ph.D.

Osnova

1. Vzorový příklad - návrh uzavírajícího mechanizmu (1.-7. týden).
Studenti řeší přiklad za přímého vedení vyučujícího. K dispozici je rovněž detailní příručka průvodce řešením.
2. Příklad k samostatnému řešení - pětiprvková náprava (8.-12. týden).
Studenti řeší příklad samostatně a konzultují problémy s vyučujícím.
3. Přehled modulů programového systému ADAMS (13. týden).

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz