Detail předmětu

Praktické aplikace MKP

FSI-KAMAk. rok: 2025/2026

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)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet bude udělen za aktivní účast ve cvičeních.
Účast na cvičeních je povinná a případná absence řešena samostudiem probíraného tématu.

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.
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.

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

doc. Ing. Vítězslav Máša, 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