Projekt - výpočtové modelování (FSI-ZP6)

Absolventi pochopí principy výpočtového modelování a simulace reálných systémů a budou schopni aplikovat poznatky ze statiky, kinematiky, dynamiky a pružnosti pevnosti na reálný problém.

• Znalost teorie modelování mechanických systémů.
• Schopnost práce v týmu při řešení reálných problémů.
• Schopnost analyzovat reálnou soustavu a sestavit výpočtový model.
• Schopnost přijmout zjednodušení a odhadnout nejistoty a chyby výpočtového modelu.
• Schopnost prezentovat a diskutovat výsledky, porovnat model s experimentem.

Znalosti z mechaniky těles (statika), matematiky a programování.

 Předmět poskytuje přehled o základech teorie výpočtového modelování a numerických simulací při řešení série úloh technické mechaniky, mechaniky tuhých a deformovatelných těles (např. ohýbaný nosník s vrubem, kinematika a dynamika katapultu, špičková síla při dopadu tělesa, vlastní frekvence součástí). Důraz je kladen na rozvoj tvůrčího myšlení při snaze porozumět všem důležitým aspektům výpočtového modelování, od sestavení samotného modelu, definice okrajových podmínek, vlastního řešení, diskuse výsledků a jednoduchého experimentálního ověření. Pozornost je věnována týmovému řešení série reálných úloh, přičemž předmět integruje poznatky získané v teoretických předmětech bakalářského studia z oblasti programování, matematiky, technické mechaniky a pružnosti a pevnosti a učí studenty získané znalosti aplikovat při řešení vybraných problémů.

Podmínky získání zápočtu (0-100 bodů, minimum pro získání zápočtu je 50):

• aktivní účast na cvičeních formou konzultací (min. 10 bodů z 20),
• odevzdání projektu v požadovaném rozsahu (min. 40 bodů z 80).

Podmínky získání zkoušky (0-100 bodů, minimum pro absolvování zkoušky je 50):

• týmová obhajoba řešení projektu před komisí (min. 20 bodů z 40),
• individuální odborná rozprava před komisí nad problematikou, která souvisí s projektem a navazuje na požadované prerekvizity (min. 30 bodů ze 60),
• celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Přednáška: účast je doporučená.

Cvičení, laboratorní cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím, povolují se maximálně dvě absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.

• Úvod do modelování. Základní teorie modelování.


• Teorie experimentu a podobnosti.


• Metodologie výpočtového modelování.


• Software pro výpočtové modelování.


• Metody analýzy modelů.

V laboratoři budou realizovány experimentální výsledky řešených úloh.

• Rozklad sil, příhradové konstrukce a vzpěr.


• Statické namáhání součásti s vrubem.


• Kombinované namáhání.


• Dynamické účinky hmoty.


• Dynamika tělesa s rotačním a přímočarým pohybem.


• Kinematika pohybu tělesa v gravitačním poli země.


• Kinematika pohybu hmotného bodu.

HIBBELER, R. C. a K. B. YAP. Engineering mechanics: statics. Fourteenth edition in SI units. Hoboken: Pearson, 2017. ISBN 978-1-292-08923-2.

NOSKIEVIČ, P. Modelování a identifikace systémů. Ostrava: Montanex, 1999, 276 s. ISBN 80-7225-030-2. 

PELÁNEK, R. Modelování a simulace komplexních systémů: jak lépe porozumět světu. Brno: Masarykova univerzita, 2011. ISBN 978-80-210-5318-2.

BHATTACHARYYA, B. Engineering Mechanics. Oxford University Press, 2nd Edition. 2014. ISBN 978-1-68015-881-6. [Online] Dostupná z: https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpEME0000R/engineering-mechanics/engineering-mechanics