Akademický rok 2019/2020 |
Garant: | prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. | |||
Garantující pracoviště: | ÚK | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
Seznámit studenty s problematikou návrhu a konstrukce ocelových konstrukcí a celků. Na příkladech z praxe demonstrovat montážní postupy, dimenzování a konstrukční zásady. Rozšířit znalosti studentů o vytváření složitějších výpočtových úloh pomocí metody konečných prvků, včetně jejich aplikace v programu Ansys Workbench. | ||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Absolvent kurzu získá znalosti z teorie mezních stavů, navrhování prvků namáhaných tahem a tlakem a naučí se prakticky využívat výpočetní metody stavební mechaniky, pevnostně optimalizovat nosné konstrukce. Uvědomí si rozdíly při dimenzování stavařských a strojírenských konstrukcí. Seznámí se s vytvářením složitějších výpočtových úloh pomocí metody konečných prvků, zaměřených na nelineární kontakty, bilineární materiálové modely, řešení rychlých dějů a modální analýzu. | ||||
Prerekvizity: | ||||
Předpokládají se znalosti z oblasti mechaniky, pružnosti a pevnosti, nauky o materiálu. | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Předmět spojuje oblasti navrhování ocelových konstrukcí a výpočtové modelování pomocí metody konečných prvků do jednoho logického rámce. Studenti získají základní informace z teorie navrhování ocelových konstrukcí ve stavebnictví – teorie mezních stavů, dimenzování prvků ocelových konstrukcí, spojování prvků stavebních konstrukcí, navrhování halových konstrukcí. Současně získají pokročilejší znalosti metodě konečných prvků a řešení nelineárních kontaktních úloh, použití nelineárního materiálových modelů, řešení rychlých dějů a modální analýzy a vlastních kmitů. Praktická část je zaměřena na prohloubení znalostí inženýrských analýz v systému Ansys Workbench se zaměřením na ocelové konstrukce a pokročilejší nelineární problémy. | ||||
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: | ||||
Podmínky udělení zápočtu: aktivní účast na cvičeních, vypracování projektu z laboratorních a výpočtových cvičení. Zkouška: předmět je zakončen testem. Test prověřuje osvojení znalostí získaných na přednáškách. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 2 hod. | nepovinná | ||
Cvičení s počítačovou podporou | 13 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1. Úvod, navrhování stavebních konstrukcí, teorie mezních stavů. 2. Ocelové konstrukce – navrhování prvků namáhaných tahem a tlakem. 3. Ocelové konstrukce – navrhování prvků namáhaných ohybem. 4. Ocelové konstrukce – spojování prvků ocelových konstrukcí. 5. Ocelové konstrukce – navrhování halových systémů. 6. Výkresové zásady ocelových konstrukcí. 7. MKP - zopakování teoretických základů. 8. MKP - řešení nelineárních kontaktních úloh. 9. MKP - řešení úloh s nelineárním modelem materiálu. 10. MKP - řešení rychlých dějů pomocí explicitního řešiče. 11. MKP - řešení úloh se zjednodušujícími okrajovými podmínkami .(předepjaté šroubové spoje, ložiska, atd-). 12. MKP - řešení úloh modální analýzy a vlastních kmitů. 13. MKP - řešení optimalizačních úloh. . |
|||
Cvičení s počítačovou podporou | 1. Návrh prvků ocelové konstrukce, stanovení zatížení. 2. Návrh prvků ocelové konstrukce, tah a tlak, stabilita. 3. Návrh prvků ocelové konstrukce, ohyb a smyk. 4. Návrh prvků ocelové konstrukce, šroubové a svařované spoje. 5. Ocelové konstrukce – parametrický model pro MKP. 6. Ocelové konstrukce – výkresové zásady. 7. Ansys Workbench – Řešení nelineárních kontaktních úloh. 8. Ansys Workbench – Řešení úloh s nelineárním modelem materiálu. 9. Ansys Workbench – Řešení rychlých dějů pomocí explicitního řešiče. 10. Ansys Workbench – Řešení úloh se zjednodušujícími okrajovými.podmínkami (předepjaté šroubové spoje, ložiska, ...). 11. Ansys Workbench – Řešení úloh modální analýzy a vlastních kmitů. 12. Ansys Workbench – Řešení optimalizačních úloh. 13. Zápočet. |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. Černý, M.: Korozní vlastnosti kovových konstrukčních materiálů. SNTL Praha, I. vydání 1984 | ||||
2. Číhal, V.: Mezikrystalická koroze ocelí a slitin. SNTL Praha, 1994 | ||||
3. Studnička, J.: Ocelové konstrukce. [skripta]. ČVUT, 2006 | ||||
4. Macháček, J., Studnička, J.: Ocelové konstrukce 2, ČVUT, 2005 | ||||
5. Studnička, J., Ocelové konstrukce 10. Normy. [skripta]. ČVUT Praha, 2006 | ||||
6. Studnička, J., Holický, M., Ocelové konstrukce 20. Zatížení staveb podle Eurokódu. [skripta]. ČVUT Praha, 2003 | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. WALD, F. a kol., Prvky ocelových konstrukcí. Příklady podle Eurokódů: [skripta]. ČVUT Praha, 2003 |
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 | 2 | Z |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile