Počítačová podpora technologie (FSI-DPP)

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními možnostmi využití počítačové podpory v technologii a se základy práce v jednotlivých oblastech této problematiky. Studenti budou mít přehled o tom, co mohou očekávat od výsledků počítačové podpory v praxi. Předmět cílí především na osvojení dovedností nutných pro základní práci se simulačními softwary.

Studenti budou seznámeni s teorií, jakož i s nejnovějšími poznatky v oboru virtuální výroby a numerických simulací. Získají základní dovednosti pro formulaci a řešení výpočetních modelů v oblastech tváření a svařování.

Základní znalost strojírenské technologie a počítačová gramotnost.

Předmět seznamuje studenty s možnostmi počítačové podpory v různých oblastech návrhu výroby, zejména pak s využitím numerické simulace a metody konečných prvků (MKP), jako nástroje pro analýzu a optimalizaci technologických procesů. V rámci přednášek jsou studenti seznámeni s podstatou využití počítačové podpory a numerických simulací pro řešení deformačně-napěťových a teplotních úloh, které jsou úzce spjaty s problematikami technologií tváření a svařování. Cvičení předmětu cílí především na praktické výpočty a osvojení si hlavních zásad tvorby výpočtových modelů. Studenti tak především získají základní orientaci v problematice numerických simulací a analýz využívajících metodu konečných prvků. 

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.
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.

1. Počítačová podpora v PLM (základní CAx systémy; virtuální výroba; CAD/CAE/CAM řetězec)

2. Úvod do numerického modelování (základy CAE systému, základní numerické metody v technické praxi)

3. Základy metody konečných prvků (základní princip; základní typy úloh a jejich rovnice v MKP)

4. Popis geometrie v úlohách MKP (základní etapy při popisu geometrického modelu; základní typy tělesových prvků sítě MKP)

5. Kvalita sítě MKP (adaptivní síťování; h-adaptivita; p-adaptivita; r-adaptivita)

6. Popis kontaktu v MKP (základní klasifikace kontaktů, metody řešení kontaktních problémů; definice třecích podmínek)

7. Materiálové modely v MKP I (základní podmínky plasticity a zpevnění; tuho-plastické a elasticko-plastické materiálové modely)

8. Materiálové modely v MKP II (využití tahové zkoušky pro popis mechanických vlastností)

9. Materiálové modely v MKP III (popis anizotropie; využití tlakové zkoušky pro popis mechanických vlastností)

10. Specifika numerických simulací plošného a objemového tváření (specifika v definici sítě a materiálového modelu; sledované veličiny a jejich vyhodnocení)

11. Úvod do numerických simulací svařování (základní cíle numerických analýz svařování, základy simulace svařování v prostředí MKP)

12. Numerická simulace tepelných procesů (základní veličiny pro popis šíření tepla)

13. Ukázky numerického modelování (příklady užití různých softwarů)

1. Seznámení s vybraným softwarem pro simulaci tváření

2. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru

3. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru

4. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru

5. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru

6. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru

7. Zadání a řešení samostatného projektu

8. Řešení samostatného projektu

9. Řešení samostatného projektu

10. Odevzdání zpracovávaného projektu

11. Seznámení s vybraným softwarem pro simulaci svařování

12. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru

13. Závěrečný písemný test, klasifikovaný zápočet