Konstrukční projekt (FSI-ZIP)

Akademický rok 2019/2020
Garant: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je realizace konstrukční úlohy využívající znalosti z oblasti parametrického modelování, metody konečných prvků a technické diagnostiky. Důraz je kladen na vlastní přínos k řešení.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti získají hlubší znalosti metod a nástrojů CAD/CAE, pokročilých nástrojů inženýrských analýz s využitím MKP a zkušenosti s moderními metodami nedestruktivní diagnostiky strojů. Dále si osvojí schopnost návrhu nových řešení v dané technické oblasti. Po absolvování kurzu budou schopni efektivně řešit složitější technické problémy v daných oblastech, provést kritickou analýzu navrhovaných řešení a navrhnout optimalizovaná řešení s vlastním přínosem.
Prerekvizity:
Předpokládají se znalosti z oblasti metody konečných prvků (ANSYS Workbench), diagnostických systémů, parametrického modelování (Creo), projektového řízení a zkušenosti s prací v týmu.
Obsah předmětu (anotace):
Kurz navazuje na předměty Parametrické modelování – Pro/Engineer, Metoda konečných prvků - ANSYS Workbench, Diagnostické systémy a předměty vyučované v předchozím semestru. Pro uvedené oblasti je vypsáno celkem 8 projektů v návaznosti na aktuálně řešené výzkumné projekty či spolupráci s průmyslem. Studenti se rozdělí do týmů o 3-5 členech. Každý tým řeší 2 zadané projekty. Nabízená témata obsahují náročnější konstrukční problémy, pro jejichž úspěšné vyřešení musí studenti zvládnout aplikovat dříve získané znalosti, metody a postupy. Každé téma je vedeno garantem projektu, který zajišťuje odborné vedení, kontroluje postup, analyzuje chyby a konzultuje možnosti řešení. Je kladen důraz na syntetické myšlení a schopnost formulovat vlastní závěry a řešení. Výstupem řešeného projektu je fyzická realizace navržené konstrukce včetně experimentálního ověření. V závěru kurzu probíhá obhajoba výsledků projektů před komisí.
</br>
Příklady vybraných problémových situací – zadání projektů:</br>
Měření tloušťky mazacího filmu v hydrodynamickém ložisku.
Konstrukce mikrofonního pole pro měření akustického výkonu.
Konstrukce zařízeni pro studium rázově zatěžovaných kontaktů.
Návrh a realizace faciálního 3D skeneru.
Nákladová a konstrukční optimalizace testeru podvozků ModularTest ST 100.
Konstrukce vodícího mechanizmu pro 3D Digitalizaci lidského těla.
Konstrukce experimentálního zařízení pro analýzu tření v umělém kyčelním kloubu.
Konstrukce mechanického excitátoru harmonických kmitů.
</br>Tento kurz byl v rámci projektu FabLabNet podpořen z Evropského fondu pro regionální rozvoj v programu „Interreg Central Europe“. Kurz využívá zázemí otevřené studentské dílny „StrojLab“ vybudované za podpory Ústavu konstruování a projektu FabLabNet.
Metody vyučování:
Teoretický základ pro řešení problémů je součástí výuky předmětů v předcházejícím semestru. Dále se předpokládá aplikace znalostí z předmětů vyučovaných blokovou formou na počátku semestru. Předmět je proto vyučován pouze formou praktických cvičení s počítačovou podporou a v laboratořích, kde studenti samostatně pod dohledem garantů pracují na řešení zadaných projektů. V rámci praktických cvičení probíhají konzultace s jednotlivými garanty (hlubší vysvětlení teorie, metod řešení apod.). Je kladen důraz na výběr efektivních metod řešení a vývoj nových řešení s přesahem v daném technickém oboru. V průběhu semestru jsou stanoveny dva termíny, kdy probíhá rozsáhlejší kontrola formou prezentace dosavadní práce týmu. Uvedených termínů se účastní všichni studenti a garanti z dané tematické oblasti.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení zápočtu: pravidelná docházka do výuky, odevzdání dvou kompletně vypracovaných projektů v digitální a tištěné formě.

V digitální formě bude odevzdáno:
1. CAD data (pro konstrukční projekty).
2. Technická zpráva nebo závěrečná zpráva.
3. Výkresová dokumentace (pokud bude vyžadována zadáním).
4. Poster A1 ve formátu pptx a PDF pro tisk.
5. Prezentace v pptx.

V tištěné formě bude odevzdáno:
1. Technická nebo závěrečná zpráva.
2. Výkresová dokumentace.

Zkouška: bude udělena na základě prezentace projektu. Výsledné hodnocení je průměrem dílčích hodnocení udělených členy komise při obhajobě projektu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních a laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Maximálně 2 omluvené absence jsou tolerovány bez nutnosti náhrady. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci vedoucího cvičení. Nesplnění účasti na kontrolních bodech nebo nepředložení části řešení dle předešlé domluvy bude znamenat neudělení zápočtu.
Typ (způsob) výuky:
    Laboratorní cvičení  9 × 3 hod. povinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  9 × 12 hod. povinná                  
Osnova:
    Laboratorní cvičení Laboratorní měření budou realizovány dle požadavků a cílů projektů.
Budou využity tyto laboratoře:
1. Studentská dílna.
2. Laboratoř tribologie.
3. Laboratoř technické diagnostiky.
4. Výrobní dílny ústavu konstruování.
    Cvičení s počítačovou podporou 1. Prezentace zadání projektu, rozdělení kompetencí, mapa projektu, Ganttův diagram
2. Analýza problému, rešerše technického řešení.
3. Návrh variant řešení, rozbor variant řešení.
4. Kontrolní schůzka s prezentací dosažených výsledků.
5. Kalkulace nákladů projektu.
6. Zpracování výkresové dokumentace.
7. Kontrolní schůzka s prezentací dosažených výsledků.
8. Realizace zvoleného řešení.
9. Experimentální ověření výstupu.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-KSI Konstrukční inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 1 L