Počítačová podpora technologie (FSI-HPT)

Cílem předmětu je seznámit studenty s možnostmi experimentálního a teoretického vyhodnocení výrobních procesů s užitím počítačové podpory 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 rovněž cílí na osvojení dovedností nutných pro základní práci se simulačními softwary.

Studenti budou seznámeni s teorií, jakož i s nejnovějšími poznatky v oboru 3D optického měření, 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 3D optického měření a numerické simulace, jako nástrojů 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 orientaci v problematice numerických simulací a analýz využívajících metodu konečných prvků.

Pro udělení zápočtu je nutné absolvovat všechna cvičení a vypracovat dílčí úkoly. Zkouška bude mít písemnou a ústní část. 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. Základy metody konečných prvků (úvod do numerické simulace, základní princip a typy úloh MKP, popis řešení deformačně-napěťové úlohy a úvod do teplotních úloh, základní rovnice MKP, lineární a nelineární úlohy)

2. Výpočetní síť MKP (geometrický model MKP, rozdělení prvků sítě, lineární a kvadratické prvky, kvalita sítě, možnosti zkvalitnění sítě)

3. Materiálové modely v MKP (popis křivky zpevnění; zkoušky mechanických vlastností; pružně plastické a hyperelastické modely)

4. Modely kontaktů v MKP (řešení kontaktních úloh v MKP, klasifikace kontaktů, algoritmus řešení kontaktů, typy kontaktů, zahrnutí tření a typy modelů tření)

5. Modelování porušení tvářeného materiálu (modely fyzického a virtuálního porušení)

6. Numerické simulace svařování (úvod, cíle numerických analýz svařování)

7. Numerické simulace svařování (simulace svařování v prostředí MKP)

8. Simulace tepelných procesů (základní veličiny pro popis šíření tepla)

9. Simulace tepelných procesů (simulace tepelného ovlivnění materiálu)

10. Aplikace numerického modelování ve výrobním procesu (praktické aplikace)

11. Aplikace numerického modelování ve výrobním procesu (praktické aplikace)

12. Aplikace numerického modelování ve výrobním procesu (praktické aplikace)

13. Ukázky numerické simulace svařování a tepelného zpracování (různé softwary)

1. Seznámení s vybranými softwary 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. Seznámení s vybraným softwarem pro simulaci svařování

7. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru

8. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru

9. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru

10. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru

11. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru

12. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru

13. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru