Akademický rok 2023/2024 |
Garant: | prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. | |||
Garantující pracoviště: | ÚMTMB | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
Cílem předmětu je získání schopností využívat Metodu konečných prvků na pokročilé úrovni, odpovídající požadavkům doktorského studia, včetně porozumnění algoritmu a procedurám využívaným při programování MKP. Absolvent získá praktické dovedností zaměřené prioritně do oblasti jeho tématu doktorské práce, i všeobecný přehled o možnostech nabízených komerčních programových systémů MKP. |
||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Absolvent kurzu dokáže tvůrčím způsobem aplikovat poznatky z teorie Metody konečných prvků na řešení problémů spojených s tématem disertační práce, včetně samostatného programování vlastních procedur a maker, doplňujících základní uživatelskou nabídku komerčních systémů MKP. | ||||
Prerekvizity: | ||||
Maticová symbolika, lineární algebra, funkce jedné a více proměnných, integrální a diferenciální počet, diferenciální rovnice, základy dynamiky, pružnosti, vedení tepla a proudění. | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Předmět seznamuje posluchače s Metodou konečných prvků v rozsahu, odpovídajícím pokročilé úrovni zasvěceného uživatele, schopného MKP samostatně tvůrčím způsobem používat. Jsou uvedeny souvislosti teoretických základů MKP s praktickou stránkou programové realizace algoritmu metody. Posluchači absolvují teoreticky a při řešení samostatných zadání též prakticky příklady využití MKP v oblastech mechaniky, souvisejících s tématem jejich disertace. | ||||
Metody vyučování: | ||||
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. | ||||
Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
Závěrečné hodnocení je založeno na prokázání schopnosti aktivní práce s vybraným systémem MKP formou samostatného zpracování a prezentace zadaného semestrálního projektu. | ||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Kontrola výuky probíhá individuálně podle postupu práce na semestrálním projektu. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 10 × 2 hod. | nepovinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1.Úvod do teorie MKP, diskretizace, algoritmus 2.Algoritmus MKP - prvkové matice, sestavení globálních matic, struktura programu 3.Metody řešení velkých soustav rovnic 4.Základní typy prvků a jejich prvkové matice 5.Izoparametrická formulace prvků a základní typy prostorových prvků 6.Hermiteovské bázové funkce u tenkostěnných ohýbaných prvků 7.Uživatelské procedury a makra v systémech ANSYS a ABAQUS 8.Podmínky konvergence, kompatibilita, hierarchické a adaptivní algoritmy 9.MKP v úlohách dynamiky, vedení tepla, proudění, stacionární a nestacionární úlohy 10.Explicitní řešení nestacionárních problémů, nelinearity 11.Aplikace MKP v oblasti tématu disertační práce - konzultace, samostatná práce 12.Aplikace MKP v oblasti tématu disertační práce - konzultace, samostatná práce 13.Aplikace MKP v oblasti tématu disertační práce - konzultace, samostatná práce |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., The Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics, Elsevier, 2013 | ||||
2. K.-J.Bathe: Finite Element Procedures, K.-J.Bathe, 2014 | ||||
3. Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures: Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures. J.Wiley, New York, 2000 | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. Z.Bittnar, J.Šejnoha: Numerické metody mechaniky 1, 2. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1992 | ||||
2. J.Petruška: MKP v inženýrských výpočtech http://www.umt.fme.vutbr.cz/images/opory/MKP%20v%20inzenyrskych%20vypoctech/RIV.pdf | ||||
3. V.Kolář, I.Němec, V.Kanický: FEM principy a praxe metody konečných prvků, Computer Press, 2001 |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
D-APM-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | drzk | 0 | Doporučený kurs | 3 | 1 | Z |
D-ENE-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | drzk | 0 | Doporučený kurs | 3 | 1 | Z |
D-IME-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | drzk | 0 | Doporučený kurs | 3 | 1 | Z |
D-APM-K | kombinované studium | --- bez specializace | -- | drzk | 0 | Doporučený kurs | 3 | 1 | Z |
D-ENE-K | kombinované studium | --- bez specializace | -- | drzk | 0 | Doporučený kurs | 3 | 1 | Z |
D-IME-K | kombinované studium | --- bez specializace | -- | drzk | 0 | Doporučený kurs | 3 | 1 | 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