Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Oceanotechnika (N1)
specjalność: Budowa i eksploatacja siłowni okrętowych

Sylabus przedmiotu Mechanika konstrukcji:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Oceanotechnika
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Mechanika konstrukcji
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Konstrukcji, Mechaniki i Technologii Okrętów
Nauczyciel odpowiedzialny Maciej Taczała <Maciej.Taczala@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Maciej Taczała <Maciej.Taczala@zut.edu.pl>, Tomasz Urbański <Tomasz.Urbanski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL4 5 1,00,33zaliczenie
wykładyW4 10 2,00,67zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowe wiadomości, kompetencje i umiejętności z matematyki
W-2Podstawowe wiadomości, kompetencje i umiejętności z mechaniki

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z podstawami metody elementów skończonych jako narzędzia analizy wytrzymałościowej konstrukcji.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Przeszkolenie BHP - stanowiskowe.1
T-L-2Analiza plaskich układów kratowych pod wzgledem wytrzymałosciowym.1
T-L-3Analiza ram plaskich pod wzgledem wytrzymałosciowym.1
T-L-4Analiza belek zginanych pod wzgledem wytrzymałosciowym.1
T-L-5Zaliczenie formy zajęć1
5
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji.1
T-W-2Podstawy metody elementów skończonych: pojecie sztywności i podatności, transformacja, macierz sztywności, agregacja macierzy sztywności elementów, solvery: dla posaci pasmowej, skyline zapisu macierzy sztywności, solver frontalny. Warunki brzegowe, wektor obciążeń, rozwiązanie układów równań, wyznaczanie naprężeń.2
T-W-3Siatka podziału na ES, aspekty geometryczne generowania siatki, numeracja węzłów, automatyczna generacja siatki podziału1
T-W-4Przemieszczenia przygotowane, zasada prac przygotowanych, pojęcie funkcji kształtu, wyprowadzenie równań MES, ekwiwalentne obciążenia węzłowe.1
T-W-5Macierzowa postać związków konstytutywnych, macierz odkształcenie-przemieszczenie, obliczanie naprężeń.1
T-W-6Rodzaje elementów skończonych: prętowy, belkowy, płaskiego stanu naprężenia, przestrzenne - funkcje kształtu i macierze odkształcenie-przemieszczenie dla poszczególnych typów elementów.2
T-W-7Macierz geometryczna, analiza stateczności MES.1
T-W-8Zaliczenie zajęć.1
10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach5
A-L-2Przygotowanie do zajęć8
A-L-3Opracowanie i analiza wyników12
25
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach10
A-W-2Studiowanie literatury15
A-W-3konsultacje6
A-W-4Przygotowanie do zaliczenia18
49

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metody podające: wykład informacyjny, objaśnienie lub wyjaśnienie.
M-2Metody problemowe: wykład problemowy.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia przedmiotowe.
M-4Metody programowane: z użyciem komputera.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena ciągła
S-2Ocena podsumowująca: Ocena na podstawie wyników pracy zaliczeniowej (wykłady).
S-3Ocena podsumowująca: Ocena na podstawie wyników kolokwiów zaliczeniowych (ćwiczenia laboratoryjne).

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
O_1A_B19_W01
ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych
O_1A_W07, O_1A_W22, O_1A_W18T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07InzA_W02, InzA_W05C-1T-W-8, T-W-3, T-W-6, T-W-5, T-W-2, T-W-7, T-W-1, T-W-4, T-L-2, T-L-3, T-L-4M-1, M-3, M-2S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
O_1A_B19_U01
potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji, interpretować wyniki i wyciągać wnioski
O_1A_U06T1A_U08, T1A_U09InzA_U01, InzA_U02C-1T-W-8, T-W-3, T-W-6, T-W-5, T-W-2, T-W-7, T-W-1, T-W-4, T-L-2, T-L-3, T-L-4M-1, M-3, M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
O_1A_B19_W01
ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych
2,0nie ma wiedzy w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych
3,0ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do rozwiązania problemów na podstawowym poziomie trudności.
3,5ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności.
4,0ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do rozwiązania problemów na zaawansowanym poziomie trudności.
4,5ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do sformułowania i rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności.
5,0ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do sformułowania i rozwiązania problemów na zaawansowanym poziomie trudności.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
O_1A_B19_U01
potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji, interpretować wyniki i wyciągać wnioski
2,0Student nie potrafi przeprowadzić symulacji numerycznych wytrzymałości konstrukcji, interpretować wyników i wyciągać wniosków
3,0Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na podstawowym poziomie trudności, interpretować wyniki i wyciągać podstawowe wnioski
3,5Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na średnim poziomie trudności, interpretować wyniki i wyciągać wnioski
4,0Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na zaawansowanym poziomie trudności, interpretować wyniki i wyciągać wnioski
4,5Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na średnim poziomie trudności, potrafi dokonać analizy wyników i wyciągać wnioski
5,0Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na zaawansowanym poziomie trudności, potrafi dokonać analizy wyników i wyciągać wnioski

Literatura podstawowa

  1. Gustaw Rakowski, Zbigniew Kacprzyk, LinkMetoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005
  2. Grzegorz Gasiak, Metody numeryczne w mechanice -- Cz. 1, Metoda elementów skończonych, Politechnika Opolska, Opole, 1997
  3. Tomasz Łodygowski, Witold Kąkol, Metoda elementów skończonych w wybranych zagadnieniach mechaniki konstrukcji inżynierskich, Politechnika Poznańska, Poznań, 1994

Literatura dodatkowa

  1. współaut. Marian Dacko [et al.]., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Arkady, Warszawa, 1994
  2. Eugeniusz Rusiński, Metoda elementów skończonych : system COSMOS, Wydaw. Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1994
  3. Lilianna Sadecka, Metoda różnic skończonych i metoda elementów skończonych w zagadnieniach mechaniki konstrukcji i podłoża, Oficyna Wydawnicza. Politechnika Opolska, Opole, 2010

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Przeszkolenie BHP - stanowiskowe.1
T-L-2Analiza plaskich układów kratowych pod wzgledem wytrzymałosciowym.1
T-L-3Analiza ram plaskich pod wzgledem wytrzymałosciowym.1
T-L-4Analiza belek zginanych pod wzgledem wytrzymałosciowym.1
T-L-5Zaliczenie formy zajęć1
5

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji.1
T-W-2Podstawy metody elementów skończonych: pojecie sztywności i podatności, transformacja, macierz sztywności, agregacja macierzy sztywności elementów, solvery: dla posaci pasmowej, skyline zapisu macierzy sztywności, solver frontalny. Warunki brzegowe, wektor obciążeń, rozwiązanie układów równań, wyznaczanie naprężeń.2
T-W-3Siatka podziału na ES, aspekty geometryczne generowania siatki, numeracja węzłów, automatyczna generacja siatki podziału1
T-W-4Przemieszczenia przygotowane, zasada prac przygotowanych, pojęcie funkcji kształtu, wyprowadzenie równań MES, ekwiwalentne obciążenia węzłowe.1
T-W-5Macierzowa postać związków konstytutywnych, macierz odkształcenie-przemieszczenie, obliczanie naprężeń.1
T-W-6Rodzaje elementów skończonych: prętowy, belkowy, płaskiego stanu naprężenia, przestrzenne - funkcje kształtu i macierze odkształcenie-przemieszczenie dla poszczególnych typów elementów.2
T-W-7Macierz geometryczna, analiza stateczności MES.1
T-W-8Zaliczenie zajęć.1
10

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach5
A-L-2Przygotowanie do zajęć8
A-L-3Opracowanie i analiza wyników12
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach10
A-W-2Studiowanie literatury15
A-W-3konsultacje6
A-W-4Przygotowanie do zaliczenia18
49
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaO_1A_B19_W01ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówO_1A_W07ma wiedzę w zakresie mechaniki ogólnej, w tym statyki, kinematyki, dynamiki, teorii drgań oraz mechaniki płynów
O_1A_W22ma wiedzę w zakresie modelowania i optymalizacji systemów oceanotechnicznych i procesów technologicznych
O_1A_W18ma wiedzę w zakresie konstrukcji obiektów oceanotechnicznych, metod doboru i optymalizacji elementów konstrukcyjnych oraz analizy ich wytrzymałości
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawami metody elementów skończonych jako narzędzia analizy wytrzymałościowej konstrukcji.
Treści programoweT-W-8Zaliczenie zajęć.
T-W-3Siatka podziału na ES, aspekty geometryczne generowania siatki, numeracja węzłów, automatyczna generacja siatki podziału
T-W-6Rodzaje elementów skończonych: prętowy, belkowy, płaskiego stanu naprężenia, przestrzenne - funkcje kształtu i macierze odkształcenie-przemieszczenie dla poszczególnych typów elementów.
T-W-5Macierzowa postać związków konstytutywnych, macierz odkształcenie-przemieszczenie, obliczanie naprężeń.
T-W-2Podstawy metody elementów skończonych: pojecie sztywności i podatności, transformacja, macierz sztywności, agregacja macierzy sztywności elementów, solvery: dla posaci pasmowej, skyline zapisu macierzy sztywności, solver frontalny. Warunki brzegowe, wektor obciążeń, rozwiązanie układów równań, wyznaczanie naprężeń.
T-W-7Macierz geometryczna, analiza stateczności MES.
T-W-1Wprowadzenie do metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji.
T-W-4Przemieszczenia przygotowane, zasada prac przygotowanych, pojęcie funkcji kształtu, wyprowadzenie równań MES, ekwiwalentne obciążenia węzłowe.
T-L-2Analiza plaskich układów kratowych pod wzgledem wytrzymałosciowym.
T-L-3Analiza ram plaskich pod wzgledem wytrzymałosciowym.
T-L-4Analiza belek zginanych pod wzgledem wytrzymałosciowym.
Metody nauczaniaM-1Metody podające: wykład informacyjny, objaśnienie lub wyjaśnienie.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia przedmiotowe.
M-2Metody problemowe: wykład problemowy.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena na podstawie wyników pracy zaliczeniowej (wykłady).
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie ma wiedzy w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych
3,0ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do rozwiązania problemów na podstawowym poziomie trudności.
3,5ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności.
4,0ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do rozwiązania problemów na zaawansowanym poziomie trudności.
4,5ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do sformułowania i rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności.
5,0ma wiedzę w zakresie podstaw ma wiedzę w zakresie modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do sformułowania i rozwiązania problemów na zaawansowanym poziomie trudności.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaO_1A_B19_U01potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji, interpretować wyniki i wyciągać wnioski
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówO_1A_U06potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawami metody elementów skończonych jako narzędzia analizy wytrzymałościowej konstrukcji.
Treści programoweT-W-8Zaliczenie zajęć.
T-W-3Siatka podziału na ES, aspekty geometryczne generowania siatki, numeracja węzłów, automatyczna generacja siatki podziału
T-W-6Rodzaje elementów skończonych: prętowy, belkowy, płaskiego stanu naprężenia, przestrzenne - funkcje kształtu i macierze odkształcenie-przemieszczenie dla poszczególnych typów elementów.
T-W-5Macierzowa postać związków konstytutywnych, macierz odkształcenie-przemieszczenie, obliczanie naprężeń.
T-W-2Podstawy metody elementów skończonych: pojecie sztywności i podatności, transformacja, macierz sztywności, agregacja macierzy sztywności elementów, solvery: dla posaci pasmowej, skyline zapisu macierzy sztywności, solver frontalny. Warunki brzegowe, wektor obciążeń, rozwiązanie układów równań, wyznaczanie naprężeń.
T-W-7Macierz geometryczna, analiza stateczności MES.
T-W-1Wprowadzenie do metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji.
T-W-4Przemieszczenia przygotowane, zasada prac przygotowanych, pojęcie funkcji kształtu, wyprowadzenie równań MES, ekwiwalentne obciążenia węzłowe.
T-L-2Analiza plaskich układów kratowych pod wzgledem wytrzymałosciowym.
T-L-3Analiza ram plaskich pod wzgledem wytrzymałosciowym.
T-L-4Analiza belek zginanych pod wzgledem wytrzymałosciowym.
Metody nauczaniaM-1Metody podające: wykład informacyjny, objaśnienie lub wyjaśnienie.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia przedmiotowe.
M-2Metody problemowe: wykład problemowy.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena na podstawie wyników pracy zaliczeniowej (wykłady).
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi przeprowadzić symulacji numerycznych wytrzymałości konstrukcji, interpretować wyników i wyciągać wniosków
3,0Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na podstawowym poziomie trudności, interpretować wyniki i wyciągać podstawowe wnioski
3,5Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na średnim poziomie trudności, interpretować wyniki i wyciągać wnioski
4,0Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na zaawansowanym poziomie trudności, interpretować wyniki i wyciągać wnioski
4,5Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na średnim poziomie trudności, potrafi dokonać analizy wyników i wyciągać wnioski
5,0Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na zaawansowanym poziomie trudności, potrafi dokonać analizy wyników i wyciągać wnioski