Detail předmětu

Úvod do MKP

FSI-KFEAk. rok: 2024/2025

Při návrhových a kontrolních výpočtech procesních zařízení je v současnosti hojně využívána metoda konečných prvků (MKP). Tento předmět představuje první část dvousemestrálního kurzu, jehož cílem je seznámit studenty se základními principy, výhodami a omezeními MKP. Studenti se naučí pracovní postupy v softwaru ANSYS Workbench. Na tento předmět přímo navazuje předmět Praktické aplikace MKP, který je zaměřen na praktickou stránku této problematiky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Vojtěch Turek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Vstupní znalosti

Základní znalosti z pružnosti a pevnosti, mechaniky, mezních stavů, nauky o materiálu a 2D/3D modelování.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet bude udělen za aktivní účast na cvičeních.


Účast na cvičeních bude kontrolována a případná absence řešena samostudiem daného tématu.

Učební cíle

Cílem je seznámit studenty s metodou konečných prvků a jejím využití při pevnostních výpočtech zařízení v procesním průmyslu.


Předmět umožňuje studentům získat praktické zkušenosti s výpočty pomocí metody konečných prvků se zaměřením na procesní průmysl (tlakové nádoby, výměníky tepla, potrubí…). Nabyté teoretické a praktické znalosti si mohou v dalších semestrech rozšířit v navazujícím specializovaném předmětu „Praktické aplikace MKP (KAM)“, který studenty připraví na úspěšnou aplikaci MKP při řešení úloh v praxi.

Základní literatura

Lee, H.-H.: Finite element simulations with ANSYS workbench 14: Theory, applications, case studies. Schroff Development Corp., Mission, KS, USA, 2012. (EN)

Doporučená literatura

Huebner, K. H.; Dewhirst, D. L.; Smith, D. E.; Byron, T. G.: The finite element method for engineers, 4th ed. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA, 2001. (EN)
Schneider, P.; Vykutil, J.: Aplikovaná metoda konečných prvků: lineární elastická analýza rotačních skořepinových konstrukcí. PC-DIR, Brno, 1997. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

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

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CLS , 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení s počítačovou podporou

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vojtěch Turek, Ph.D.

Osnova

  1. Úvod do MKP
  2. Prutové prvky
  3. 2D analýzy
  4. Skořepinové konstrukce
  5. 3D analýzy
  6. Vedení tepla
  7. Tranzientní analýzy
  8. Parametrizace
  9. Kategorizace napětí
10. Kontaktní úlohy
11. Pokročilé metody tvorby sítě
12. Možnosti vyhodnocování analýz - postprocessing