|
Vyučující
|
-
Tomek Petr, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Analytické metody versus numerické metody - výhody, nevýhody, základní pojmy maticového a variačního počtu. Energetické principy (Lagrange, Castiglian), Ritzova variační metoda. 2. Metoda sítí. 3. Princip MKP, dualita metody - deformační varianta MKP, silová varianta MKP, matice tuhosti prvku. 4. Matice soustavy prvku, zatížení, okrajové podmínky, soustava lineárních rovnic a její řešení. 5. Konečné prvky a jejich použití - nosníkový prvek, prutový prvek. 6. Konečné prvky a jejich použití - stěnový prvek, deskový prvek, skořepinový prvek. 7. Konečné prvky a jejich použití - masivní prvek, speciální prvky (MASS, GAP, SPRING, osově symetrický prvek). 8. Lineární statika, výpočet posuvů, deformací a napětí. 9. Vyhodnocení výsledků lineární statiky, kategorizace napětí, pevnost, únava. 10. Ukázky skutečných technických úloh z praxe, použití různých prvků. 11. Lineární stabilita, teorie vlastních čísel a vlastních tvarů. 12. Vlastní frekvence a tvary, význam jednotlivých vlastních frekvencí, modální hmota. 13. Metody řešení vlastních frekvencí a tvarů. Časová rezerva, shrnutí probrané látky.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
- Kontaktní výuka
- 20 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 20 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 110 hodin za semestr
|
|
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
Po absolvování předmětu student umí samostatně řešit jednodušší úlohy z oblasti lineární statiky a vlastního kmitání pomocí počítačového programu SolidWorks Simulation. 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
|
Předpokladem úspěšnosti studia předmětu je velmi dobrá znalost matematiky, Fyziky a látky z předmětů Pružnosti a Pevnosti 1, Stavební mechanika I, II a III.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška
Požadují se znalosti z mechaniky, Pružnosti a Pevnosti 1, Fyziky a Matematiky. Konkrétní požadavky pro úspěšné absolvování předmětu sdělí studentům vyučující v prvním týdnu semestru. Zkouška z předmětu je stanovena v souladu se Studijním a zkušebním řádem.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Bathe, Wilson. Numerical Methods in Finite Element Analysis Englewood Cliffs, Prentice-Hall, 1976. Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1976.
-
BITTNAR, Řeřicha. Metoda konečných prvků v dynamice konstrukcí. 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 0-7506-6875-1. Elsevier: 2006. ISBN 0-7506-6875-., 2006. ISBN 0-7506-6875-.
-
SERVÍT, R., Drahoňovský, Z., Šejnoha, J., Kufner, V. Teorie pružnosti a plasticity II. 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.
-
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.
-
ZIENKIEWICZ, O. C. The Finite Element Method in Engineering Science. N.Y., London, McGraw Hill, 1971.
-
Zienkiewicz, O. C. The finite element method.. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2000. ISBN 0-7506-5049-4.
|