Metoda konečných prvků - ANSYS Workbench (FSI-ZAW)

Akademický rok 2019/2020
Garant: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je rozšířit znalosti studentů v oblasti výpočtů pomocí metody konečných prvků (MKP). Předmětem výuky je výhradně programové prostředí ANSYS Workbench. Posluchači si díky praktickým cvičením osvojí komplexní dovednosti v oblasti MKP úloh, od tvorby modelu geometrie, materiálu, okrajových podmínek a vazeb, přes správné nastavení parametrů řešiče a vlastní řešení, po analýzu a interpretaci získaných výsledků.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti si výrazně rozšíří znalosti v oblasti MKP. Osvojí si práci v prostředí ANSYS Workbench a díky řešení reálných součástí a konstrukcí se naučí samostatnosti v oblasti MKP výpočtů.
Prerekvizity:
Předpokládají se znalosti z oblasti pružnosti a pevnosti, CAD systémů, základů MKP a prostředí ANSYS Classic.
Obsah předmětu (anotace):
Řešení reálných konstrukčních problémů pomocí MKP. Výpočet lineární a nelineární analýzy prutových konstrukcí, deformačně napěťová analýza strojních součástí, kontaktní úloha, modální analýza, přenos tepla, základy CFD analýzy a topologické optimalizace. Důraz je kladen mimo jiné na analýzu a interpretaci výsledků, která je nedílnou součástí MKP analýz.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou cvičení, která jsou zaměřena na řešení praktických úloh.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení klasifikovaného zápočtu: aktivní účast na cvičeních, úspěšné složení testu (5. týden) ze znalostí získaných na cvičeních.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Jedna omluvená absence je tolerována bez nutnosti náhrady. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci vedoucího cvičení.
Typ (způsob) výuky:
    Cvičení s počítačovou podporou  1 × 30 hod. povinná                  
Osnova:
    Cvičení s počítačovou podporou 1. Prostředí ANSYS Workbench, vzorová úloha (tahová zkouška)
2. Deformačně-napěťová analýza v 1D a 2D (prutová konstrukce, tlaková nádoba, rovinná napjatost, rovinná deformace, axisymetrie)
3. Deformačně-napěťová analýza ve 3D (konzola, klíč, pružina)
4. Deformačně-napěťová analýza sestavy, kontaktní úloha
5. Pokročilé kontaktní úlohy (předepjatý šroubový spoj)
6. Import geometrie, modální analýza (zvon, vrtule, oběžné kolo)
7. Ztráta vzpěrné stability (prutová konstrukce), nelineární modely materiálů
8. Stacionární a nestacionární přenos tepla (okenní soustava, plošný spoj, píst), teplotní deformace (víko, pánvička)
9. CFD analýza proudění a přestupu tepla
10. Topologická optimalizace, optimalizace rozměrů součásti
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-KSI Konstrukční inženýrství -- kl 5 Povinný 2 1 L