|
Vyučující
|
-
Paščenko Petr, prof. Ing. Ph.D.
-
Tomek Petr, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Analytické metody versus numerické metody - výhody, nevýhody, základní pojmy maticového a variačního počtu. Energetické principy (Lagrange, Castiglian), Ritzova variační metoda. Princip MKP, dualita metody - deformační varianta MKP, silová varianta MKP, matice tuhosti prvku. Matice soustavy prvku, zatížení, okrajové podmínky, soustava lineárních rovnic a její řešení. Konečné prvky a jejich použití - nosníkový prvek, prutový prvek. Konečné prvky a jejich použití - stěnový prvek, deskový prvek, skořepinový prvek. Konečné prvky a jejich použití - masivní prvek, speciální prvky (MASS, GAP, SPRING, osově symetrický prvek). Lineární statika, výpočet posuvů, deformací a napětí. Vyhodnocení výsledků lineární statiky, kategorizace napětí, pevnost, únava. Ukázky skutečných technických úloh z praxe, použití různých prvků. Lineární stabilita, teorie vlastních čísel a vlastních tvarů. Vlastní frekvence a tvary, význam jednotlivých vlastních frekvencí, modální hmota. Metody řešení vlastních frekvencí a tvarů. Časová rezerva, shrnutí probrané látky.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Demonstrace
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je seznámit studenty s metodou konečných prvků, aplikovanou na řešení úloh z lineární statiky a vlastního kmitání konstrukcí. Studenti se naučí teoretické základy metody včetně samostatného řešení praktických úloh na počítači pomocí programu COSMOS/M a COSMOSWorks.
Po absolvování předmětu MKP-I student umí samostatně řešit jednodušší úlohy z oblasti lineární statiky a vlastního kmitání pomocí počítačového programu ANSYS. Na základě dosažených výsledků výpočtů je student schopen vyhodnotit pevnost a únavu podle platných předpisů a norem, resp. podle soudobých poznatků vědy a techniky.
|
|
Předpoklady
|
Předpokládá se základní znalost matematiky (lineární algebra - maticový počet, teorie vlastních čísel a vektorů), numerické matematiky (řešení soustavy lineárních rovnic, interpolace), mechaniky (statika, kinematika, dynamika, pevnost-pružnost, eventuálně termomechanika).
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška
Podmínkou pro absolvování předmětu je vypracování semestrální práce. Konkrétní požadavky sdělí studentům vyučující na začátku semestru. Zkouška z předmětu je stanovena v souladu se Studijním a zkušebním řádem.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Bitnar, Řeřicha. Metoda konečných prvků v dynamice konstrukcí, SNTL Praha 1981. SNTL Praha, 1981.
-
Kolář,V., Kratochvíl,J.,Leitner,F.,Ženíšek,A. Výpočet plošných a prostorových konstrukcí metodou konečných prvků.. SNTL Praha, 1979.
-
Nakasone,Y., Yoshimoto, S. Engineering Analysis with ANSYS Software.. Elsevier, 2006. ISBN 0-7506-6875-X.
-
Servít,R., Drahoňovský,Z., Šejnoha,J.,Kufner,V. Teorie pružnosti a plasticity I,II, SNTL Praha, 1984.. SNTL Praha, 1984.
-
Zienkiewicz, O. C. The finite element method for solid and structural mechanics Amsterdam: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. ISBN 0-7506-6321-9. Amsterdam: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. ISBN 0-7506-6321-9.
-
Zienkiewicz,O.C. The Finite Element Method in Engineering Science. N.Y.,London,McGraw Hill, 1971.
|