Počítačová podpora technologie (FSI-DPP)

Akademický rok 2021/2022
Garant: Ing. Jan Řiháček, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je získání přehledu o možnostech využití počítačové podpory v technologii a získání základů stylu práce v jednotlivých oblastech této problematiky. Studenti budou mít přehled o tom, co mohou očekávat od výsledků počítačové podpory v praxi. Dále získají základy práce se simulačními softwary na bázi metody konečných prvků v oblasti počítačové podpory technologií tváření, svařování a tepelného zpracování.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti budou seznámeni s teorií, jakož i s nejnovějšími poznatky v oboru CAD-CAM-CAE a získají základní dovednosti a zkušenosti zpracování numerických analýz s využitím numerické simulace v oblasti tváření, svařování a tepelného zpracování materiálu.
Prerekvizity:
Základní znalost strojírenské technologie a počítačová gramotnost.
Obsah předmětu (anotace):
V rámci návštěvy přednášek a cvičení získá posluchač znalosti o nejvyužívanějších oblastech počítačové podpory v technologiích tváření, svařování a tepelného zpracování. Základem předmětu je práce se simulačními softwary pracujícími na principu metody konečných prvků MKP (FEM). Zvládnutím práce s výše uvedenými softwary umožní lepší porozumění technologickým procesům, stanovení podmínek výroby a další nutná data potřebná pro určení optimální technologie vhodné pro výrobu daných součástí. Studenti získají základní znalosti pro samostatnou orientaci v problematice numerických simulací a analýz využívajících metodu konečných prvků.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Udělení klasifikovaného zápočtu je podmíněno vypracováním zadaných numerických analýz v rámci práce s vybraným softwarem MKP a prokázáním teoretických znalostí v podobě písemného testu. Hodnotí se klasifikačním stupněm ECTS.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená. Účast na cvičeních je povinná. Docházka do cvičení je pravidelně kontrolována a účast ve výuce je zaznamenávána. V případě zameškané výuky může učitel v odůvodněných případech stanovit náhradní zadání cvičení.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Tváření:
1. Počítačová podpora v PLM
2. Simulace technologických procesů
3. Základy MKP
4. Diskretizace úloh
5. Nelineární úlohy
6. Využití tahové zkoušky jako materiálového modelu numerické simulace
7. Popis anizotropie v simulacích plošného tváření

Svařování a tepelné zpracování:
8. Teoretický úvod do numerických simulací svařování
9. Metody řešení problematiky svařování
10. Tepelné procesy při svařování
11. Napětí a deformace při svařování
12. Materiál a tvorba jeho matematických modelů
13. Numerické simulace tepelného zpracování
    Cvičení s počítačovou podporou Tváření:
1. Seznámení se základy práce v softwarech na bázi MKP
2. Řešení zadané problematiky v softwaru PAM-Stamp
3. Řešení zadané problematiky v softwaru PAM-Stamp
4. Řešení zadané problematiky v softwaru PAM-Stamp
5. Zadání a řešení samostatné práce
6. Řešení samostatné práce
7. Odevzdání a vyhodnocení zpracovávané analýzy

Svařování a tepelné zpracování:
8. Numerická simulace svařování oceli – zadání 1
9. Numerická simulace svařování oceli – zadání 2
10. Numerická simulace svařování oceli – zadání 3
11. Numerická simulace svařování hliníkových slitin
12. Numerická simulace tepelného zpracování
13. Závěrečný písemný test, klasifikovaný zápočet
Literatura - základní:
1. ŘIHÁČEK, Jan. FSI VUT v Brně. Počítačová podpora technologie: část tváření. Brno, 2015, 29 s. Sylabus.
2. ŘIHÁČEK, Jan. FSI VUT v Brně. Simulace tvářecích procesů v softwaru FormFEM: řešené příklady. Brno, 2015, 94 s.
5. VANĚK, Mojmír. FSI VUT v Brně. Počítačová podpora technologie: část svařování. Brno, 2015. Sylabus.
6. VANĚK, Mojmír. FSI VUT v Brně. Počítačová podpora technologie: příklady ze simulací svařování a tepelného zpracování. Brno, 2015.
Literatura - doporučená:
1. VALBERG, Henry S. Applied metal forming including FEM analysis. New York: Cambridge University Press, 2010. ISBN 978-051-1729-430.
2. PETRUŽELKA, Jiří a Jiří HRUBÝ. Výpočetní metody ve tváření. 1. vyd. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita, Strojní fakulta, 2000. ISBN 80-7078-728-7.
3. GOLDAK, John A. a Mehdi AKHLAGHI. Computational welding mechanics. New York, USA: Springer, 2005, 321 s. ISBN 03-872-3287-7.
4. ESI GROUP. SYSWELD 2015: Reference Manual. 2015, 334 s.
5. RADHAKRISHNAN, P. a S. SUBRAMANYAM. CAD / CAM / CIM. 3rd ed. New Delhi: New Age International (P), 2008. ISBN 978-812-2422-368.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-STR-P prezenční studium STG Strojírenská technologie -- kl 5 Povinný 1 2 L