Numerická simulace slévárenských procesů (FSI-9NSS)

Akademický rok 2022/2023
Garant: doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština či angličtina
Cíle předmětu:
Cílem kurzu je získání přehledu o možnostech, aplikacích, přínosech a směrech vývoje numerické simulace slévárenských procesů.
Výstupy studia a kompetence:
Absolventi kurzu se naučí navrhovat, analyzovat a optimalizovat různé technologie výroby s využitím numerické simulace. Získají znalosti o modelech používaných pro predikci vzniku staženin, trhlin a prasklin v odlitcích. Naučí se specifikům definice pro jednotlivé technologie a procesy, včetně definic pro mikro-modelování.
Prerekvizity:
Znalosti z oblasti slévárenské technologie, základy proudění tekutin a přenosu tepla, základní počítačové dovednosti
Obsah předmětu (anotace):
Kurz seznamuje posluchače s novými trendy v počítačové podpoře slévárenské technologie. Důraz je kladen zejména na numerickou simulaci slévárenských procesů a její využití v praxi. Pojednává o 3D modelování, definici počátečních a okrajových podmínek pro jednotlivé technologie výroby, predikce vzniku vad v odlitcích, termo-mechanických výpočtech. Kurz rovněž představuje poslední trendy v oblasti tzv. mikro-modelování: nuklease a růst zrn, modelování vzniku monokrystalů, mikro-segregační pochody, inverzní modelování.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zkouška - písemná a ústní část
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška 1.Numerické metody výpočtu (FEM, FDM)
2.Specifika definice pro gravitační, tlakové lití a odstředivé lití
3.Vyhodnocení výsledků simulace plnění a tuhnutí
4.Modely výpočtu porezity v odlitcích
5.Modely predikce trhlin a prasklin v odlitcích
6.Kriteriální rovnice pro vyhodnocení kvality odlitků
7.Modelování nuklease a kinetiky růstu zárodků
8.Modelování monokrystalů
9.Modelování segregačních pochodů
10.Inverzní modelování
Literatura - základní:
1. Bolono,F.,Odorizzi,S.: Numerical simulation of Foundry Processes, Program Leonardo da Vinci, 2001
2. Nová, I.:Tepelné procesy ve slévárenských formách, TU Liberec, 2003
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-STG-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-STG-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z