Detail předmětu

Moderní metody konstrukčních a pevnostních výpočtů

FSI-GMK-KAk. rok: 2024/2025

Absolventi kurzu získají základní znalosti o strukturální analýze při aplikaci numerických metod. U strukturální analýzy se naučí definovat tvorbu geometrie a elementů, definovat okrajové podmínky, zatížení a další. Část výuky je věnována možnostem a omezením MKP integrované do současných CAD systémů (Autodesk Inventor, Pro/Mechanica). Vše je na závěr kurzu demonstrováno na příkladech z konstrukční praxe v podniku.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Jiří Marek, Ph.D., DBA, FEng.

Zajišťuje ústav

Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky (ÚVSSR)

Vstupní znalosti

Předpokládané znalosti jsou z oblasti mechaniky těles, zejména však pružnosti a pevnosti. Posluchač by se měl orientovat v oblasti částí a mechanismů strojů. Student musí znát principy numerické matematiky, zejména řešení soustav lineárních rovnic .

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet: Účast na cvičeních, zpracování simulačního modelu výrobního systému
Zkouška: Písemná a ústní.
Výuka je prováděna dle rozvrhu na FSI, případnou zameškanou výuku lze individuálně konzultačně nahradit.

Učební cíle

Obsahovou náplní předmětu je získání základních znalostí o mezních stavech v konstrukcí výrobních strojů. Jsou aplikovány mezní stavy na konstrukci výrobních strojů. V předmětu se dále naučí základní ovládání programu ANSYS. Jsou seznámeni s principy řešení.
Absolventi kurzu získají znalosti o mezních stavech v konstrukci výrobních strojů a strukturální analýze při jejich numerickém řešení.

Základní literatura

Bittnar,Z., Šejnoha,J., Numerické metody mechaniky. Praha, ČVUT1992.
Janíček,P.,Ondráček,E.,Vrbka,J.,Mechanika těles, Pružnost a pevnost I, FS VUT Brno,1992
kolektiv, Pro/Mechanica, návrat znalostí z mechaniky těles do konstruktérské praxe, VUT BRNO-FS, ZPS Computer Systems and Engineering, 75.p, 1993
Ondráček, E.,Farlík.A., Mezní stavy v pevnostních výpočtech, SNTL Praha, 1975
Vlk,M.,Mezní stavy a spolehlivost, VUT Brno, FS VUT,1991

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-VSR-K magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace v kombinovaném studiu

17 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Dominik Hermanský, Ph.D.

Osnova

1. Definice mezních stavů v konstrukci výrobních strojů
2. Analytické metody výpočtu mezních stavů v konstrukci výrobních strojů
3. Mezní stavy křehkých materiálů - rámy výrobních strojů
4. Mezní stavy houževnatých materiálů, výkonové prvky výrobních strojů
5. Druhy kovových materiálů ve stavbě výrobních strojů, jejich použití s ohledem na mezní stavy
6. Konstrukční doporučení s ohledem na mezní stavy
7. Numerické metody řešení mezních stavů
8. Preprocesor, post procesor a řešič
9. Obecná metodika a praktické zásady při modelování
10. Optimalizace geometrického tvaru
11. Kontaktní úlohy, geometricky nelineární úlohy, modální úlohy, teplotní pole
12. Porovnání výpočtů, srovnání analytických a numerických metod
13. Praktické příklady

Konzultace

35 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Jiří Marek, Ph.D., DBA, FEng.

Osnova

1. Definice mezních stavů v konstrukci výrobních strojů
2. Analytické metody výpočtu mezních stavů v konstrukci výrobních strojů
3. Mezní stavy křehkých materiálů - rámy výrobních strojů
4. Mezní stavy houževnatých materiálů, výkonové prvky výrobních strojů
5. Druhy kovových materiálů ve stavbě výrobních strojů, jejich použití s ohledem na mezní stavy
6. Konstrukční doporučení s ohledem na mezní stavy
7. Numerické metody řešení mezních stavů
8. Preprocesor, post procesor a řešič
9. Obecná metodika a praktické zásady při modelování
10. Optimalizace geometrického tvaru
11. Kontaktní úlohy, geometricky nelineární úlohy, modální úlohy, teplotní pole
12. Porovnání výpočtů, srovnání analytických a numerických metod
13. Praktické příklady