Počítačová podpora technologie (FSI-DPP-K)

Akademický rok 2022/2023

Garant:	Ing. Jan Řiháček, Ph.D.
Garantující pracoviště:	ÚST	všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky:	čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními možnostmi využití počítačové podpory v technologii 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 cílí především na osvojení dovedností nutných pro základní práci se simulačními softwary.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti budou seznámeni s teorií, jakož i s nejnovějšími poznatky v oboru virtuální výroby a numerických simulací. Získají základní dovednosti pro formulaci a řešení výpočetních modelů v oblastech tváření a svařování.
Prerekvizity:
Základní znalost strojírenské technologie a počítačová gramotnost.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje studenty s možnostmi počítačové podpory v různých oblastech návrhu výroby, zejména pak s využitím numerické simulace a metody konečných prvků (MKP), jako nástroje 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 základní orientaci v problematice numerických simulací a analýz využívajících metodu konečných prvků.
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:
Udělení klasifikovaného zápočtu je podmíněno vypracováním zadaných numerických analýz v rámci práce s vybraným softwarem MKP a prokázáním teoretických znalostí v podobě písemného testu. Hodnotí se klasifikačním stupněm ECTS.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
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.
Typ (způsob) výuky:
Konzultace v kombinovaném studiu	1 × 17 hod.	povinná
Konzultace	1 × 35 hod.	nepovinná
Osnova:
Konzultace v kombinovaném studiu	1. Počítačová podpora v PLM (základní CAx systémy; virtuální výroba; CAD/CAE/CAM řetězec) 2. Úvod do numerického modelování (základy CAE systému, základní numerické metody v technické praxi) 3. Základy metody konečných prvků (základní princip; základní typy úloh a jejich rovnice v MKP) 4. Popis geometrie v úlohách MKP (základní etapy při popisu geometrického modelu; základní typy tělesových prvků sítě MKP) 5. Kvalita sítě MKP (adaptivní síťování; h-adaptivita; p-adaptivita; r-adaptivita) 6. Popis kontaktu v MKP (základní klasifikace kontaktů, metody řešení kontaktních problémů; definice třecích podmínek) 7. Materiálové modely v MKP I (základní podmínky plasticity a zpevnění; tuho-plastické a elasticko-plastické materiálové modely) 8. Materiálové modely v MKP II (využití tahové zkoušky pro popis mechanických vlastností) 9. Materiálové modely v MKP III (popis anizotropie; využití tlakové zkoušky pro popis mechanických vlastností) 10. Specifika numerických simulací plošného a objemového tváření (specifika v definici sítě a materiálového modelu; sledované veličiny a jejich vyhodnocení) 11. Úvod do numerických simulací svařování (základní cíle numerických analýz svařování, základy simulace svařování v prostředí MKP) 12. Numerická simulace tepelných procesů (základní veličiny pro popis šíření tepla) 13. Ukázky numerického modelování (příklady užití různých softwarů)

Konzultace	1. Seznámení s vybraným softwarem 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. Řešení zadané problematiky tváření v simulačním softwaru 7. Zadání a řešení samostatného projektu 8. Řešení samostatného projektu 9. Řešení samostatného projektu 10. Odevzdání zpracovávaného projektu 11. Seznámení s vybraným softwarem pro simulaci svařování 12. Řešení zadané problematiky svařování v simulačním softwaru 13. Závěrečný písemný test, klasifikovaný zápočet

Literatura - základní:
1. Bibba,A.: Form 2d, Quantor, 2004
2. Šimeček,P.,Hajduk,D.: Formfem,ITA Ostrava,2004
3. Král,F.: Norms,PO-NOR-KA Praha,2004
4. Kříž,R., Vávra,P.: CIM - Počítačová podpora výrobního procesu, SCIENTIA spol s.r.o., Praha, 2001
5. Brebbia,C.: The boundary element method for ingineers, Penetch Press, London 1999
Literatura - doporučená:
1. Bejček,V. a kolektiv: CIM Počítačová podpora výrobního procesu,VUT Brno,2003
2. Stiebounov,S.: Q Form,Quantor,2003
3. Hrubý,J., Petruželka,J.,: Výpočetní metody ve tváření, VŠB TU Ostrava, 2005
4. Kopřiva,M.: Počítačová podpora technologie, Sylabus. Studijní opory FSI VUT Brno, 2003
5. Kopřiva, M.: Specifické činnosti v simulačním software, Sylabus. Studijní opora FSI VUT Brno, 2004