Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Projektowanie jachtów i pływających jednostek sportowych

Sylabus przedmiotu Numeryczne metody w hydro-/aerodynamice i wytrzymałości konstrukcji jachtów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Projektowanie jachtów i pływających jednostek sportowych
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom podyplomowe
Tytuł zawodowy absolwenta
Obszary studiów nauki techniczne
Profil
Moduł
Przedmiot Numeryczne metody w hydro-/aerodynamice i wytrzymałości konstrukcji jachtów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Zakład Projektowania Jachtów i Statków
Nauczyciel odpowiedzialny Andrzej Banaszek <Andrzej.Banaszek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Karol Sugalski <Karol.Sugalski@zut.edu.pl>, Maciej Taczała <Maciej.Taczala@zut.edu.pl>, Tomasz Urbański <Tomasz.Urbanski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 10 2,00,50zaliczenie
projektyP2 10 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowe wiadomości, kompetencje i umiejętności z matematyki
W-2Podstawowe wiadomości, kompetencje i umiejętności z fizyki i mechaniki ogólnej
W-3Podstawowe wiadomości, kompetencje i umiejętności z mechaniki płynów

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem jest poznanie zjawisk zachodzących wokół kadłuba jachtu i ożaglowania wynikających z przepływu wody i powietrza oraz poznanie metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji.
C-2Umiejetność analizy wyników z podstawowych modeli numerycznych opisujących przepływy cieczy i gazów oraz pod względem wytrzymałościowym.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Przygotowanie siatki obliczeniowej - przykład pokazowy. Przygotowanie warunków brzegowych i eksperymentu numerycznego.3
T-P-2Przeprowadzenie symulacji. Zbieranie i obróbka wyników.2
T-P-3Budowa modeli obliczeniowych konstrukcji kadłuba jachtu, analiza wyników4
T-P-4Zaliczenie przedmiotu1
10
wykłady
T-W-1Podstawowa informacja o zjawiskach hydro- i aerodynamicznych - wprowadzenie do obliczeniowej mechaniki płynów.1
T-W-2Podstawy badań modelowych. Metody obliczeniowe w komputerowej mechanice płynów2
T-W-3Systemy komputerowe służące do obliczeń CFD. Przygotowanie geometrii obiektu i siatki obliczniowej w standardzie CFD.2
T-W-4Wprowadzenie do metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji.2
T-W-5Podstawy metody elementów skończonych: pojecie sztywności i podatności, transformacja, macierz sztywności, agregacja macierzy sztywności elementów. Warunki brzegowe, wektor obciążeń, rozwiązanie układów równań, wyznaczanie naprężeń.2
T-W-6Zaliczenie1
10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach i zaliczeniu przedmiotu10
A-P-2Studiowanie literatury10
A-P-3Praca własna30
50
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach i zaliczeniu przedmiotu10
A-W-2Studiowanie literatury15
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia15
A-W-4Przeglądanie internetu10
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład/ typowe środki audiowizualne
M-2Ćwiczenia laboratoryjne/ stanowisko komputerowe

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena ciągła
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny
S-3Ocena podsumowująca: Sprawozdanie z laboratorium

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SP-PJ_10A_08_W01
Słuchacz powinien posiąść wiedzę z zakresu aero- i hydrodynamiki oraz znać metody obliczeniowe stosowane w projektowaniu jachtów
SP-PJ_10-_W05C-1T-W-6, T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-W-4M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SP-PJ_10A_08_U04
Słuchacz powinien umieć zidentydikować i sformułować zadanie inżynierskie i umieć wykonać obliczenia komputerowe
SP-PJ_10-_U04C-2T-P-2, T-P-1, T-P-3M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
SP-PJ_10A_08_W01
Słuchacz powinien posiąść wiedzę z zakresu aero- i hydrodynamiki oraz znać metody obliczeniowe stosowane w projektowaniu jachtów
2,0Słuchacz nie posiada wiedzy z zakresu hydro- i aerodynamiki oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych.
3,0Słuchacz ma podstawową wiedzę z hydro- i aerodynamiki oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych.
3,5Słuchacz ma podstawową wiedzę z zakresu zjawisk hydro- i aerodynamiki występujących przy projektowaniu jachtów oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych.
4,0Słuchacz ma wiedzę pozwalającą na zdefiniowanie prostych zagadnień z zakresu hydro- i aerodynamiki oraz wie jak je rozwiązać stosując specjalistyczne oprogramowanie oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych, niezbędną do rozwiązania problemów.
4,5Słuchacz ma wiedzę w zakresie przygotowania danych do obliczeń specjalistycznym oprogramowaniem i potrafi ocenić otrzymane wyniki
5,0Słuchacz ma wiedzę w zakresie pełnego wykorzystania oprogramowania z zakresu hydro- i aerodynamiki do projektowania jachtu oraz oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych, niezbędną do rozwiązania problemów.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
SP-PJ_10A_08_U04
Słuchacz powinien umieć zidentydikować i sformułować zadanie inżynierskie i umieć wykonać obliczenia komputerowe
2,0Słuchacz nie posiada wiedzy z zakresu hydro-i aerodynamiki oraz wytrzymałości konstrukcji.; nie potrafi interpretować wyników i wyciągać wniosków.
3,0Słuchacz potrafi zdefiniować zjawiska z zakresu hydro-i aerodynamiki oraz wytrzymałości konstrukcji.
3,5Słuchacz potrafi zdefiniować zjawiska z zakresu hydro-i aerodynamiki oraz wytrzymałości konstrukcji występujące przy projektowaniu jachtów
4,0Słuchacz potrafi rozwiązać proste zagadnienia z zakresu hydro-i aerodynamiki oraz wytrzymałośći konstrukcji srosując specjalistyczne oprogramowanie.
4,5Słuchacz przygotować dane do obliczeń typowych zadań stosując specjalistyczne oprogramowanie i potregi ocenić otrzymane wyniki.
5,0Słuchacz posiada umiejętność pełnego wykorzystania oprogramowania z zakresu hydro- i aerodynamiki do projektowania jachtu oraz wykorzystanie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych, niezbędną do rozwiązania problemów.

Literatura podstawowa

  1. Dudziak J., Teoria okrętu, Wyd. Morskie, Gdańsk, 1988
  2. Marchaj Cz., Dzielność morska, Oficyna Wydawnicza Alma-Press, Warszawa, 2002, SBN: 83-7020-291-3
  3. Marchaj Cz., Teoria żeglowania, Oficyna Wydawnicza Alma-Press, Warszawa, 2002

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Przygotowanie siatki obliczeniowej - przykład pokazowy. Przygotowanie warunków brzegowych i eksperymentu numerycznego.3
T-P-2Przeprowadzenie symulacji. Zbieranie i obróbka wyników.2
T-P-3Budowa modeli obliczeniowych konstrukcji kadłuba jachtu, analiza wyników4
T-P-4Zaliczenie przedmiotu1
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowa informacja o zjawiskach hydro- i aerodynamicznych - wprowadzenie do obliczeniowej mechaniki płynów.1
T-W-2Podstawy badań modelowych. Metody obliczeniowe w komputerowej mechanice płynów2
T-W-3Systemy komputerowe służące do obliczeń CFD. Przygotowanie geometrii obiektu i siatki obliczniowej w standardzie CFD.2
T-W-4Wprowadzenie do metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji.2
T-W-5Podstawy metody elementów skończonych: pojecie sztywności i podatności, transformacja, macierz sztywności, agregacja macierzy sztywności elementów. Warunki brzegowe, wektor obciążeń, rozwiązanie układów równań, wyznaczanie naprężeń.2
T-W-6Zaliczenie1
10

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach i zaliczeniu przedmiotu10
A-P-2Studiowanie literatury10
A-P-3Praca własna30
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach i zaliczeniu przedmiotu10
A-W-2Studiowanie literatury15
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia15
A-W-4Przeglądanie internetu10
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaSP-PJ_10A_08_W01Słuchacz powinien posiąść wiedzę z zakresu aero- i hydrodynamiki oraz znać metody obliczeniowe stosowane w projektowaniu jachtów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówSP-PJ_10-_W05ma podstawową wiedzę z zakresu aero- i hydrodynamiki oraz zna metody obliczeniowe stosowane w projektowaniu jachtów
Cel przedmiotuC-1Celem jest poznanie zjawisk zachodzących wokół kadłuba jachtu i ożaglowania wynikających z przepływu wody i powietrza oraz poznanie metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji.
Treści programoweT-W-6Zaliczenie
T-W-2Podstawy badań modelowych. Metody obliczeniowe w komputerowej mechanice płynów
T-W-3Systemy komputerowe służące do obliczeń CFD. Przygotowanie geometrii obiektu i siatki obliczniowej w standardzie CFD.
T-W-1Podstawowa informacja o zjawiskach hydro- i aerodynamicznych - wprowadzenie do obliczeniowej mechaniki płynów.
T-W-4Wprowadzenie do metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji.
Metody nauczaniaM-1Wykład/ typowe środki audiowizualne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena ciągła
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Słuchacz nie posiada wiedzy z zakresu hydro- i aerodynamiki oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych.
3,0Słuchacz ma podstawową wiedzę z hydro- i aerodynamiki oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych.
3,5Słuchacz ma podstawową wiedzę z zakresu zjawisk hydro- i aerodynamiki występujących przy projektowaniu jachtów oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych.
4,0Słuchacz ma wiedzę pozwalającą na zdefiniowanie prostych zagadnień z zakresu hydro- i aerodynamiki oraz wie jak je rozwiązać stosując specjalistyczne oprogramowanie oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych, niezbędną do rozwiązania problemów.
4,5Słuchacz ma wiedzę w zakresie przygotowania danych do obliczeń specjalistycznym oprogramowaniem i potrafi ocenić otrzymane wyniki
5,0Słuchacz ma wiedzę w zakresie pełnego wykorzystania oprogramowania z zakresu hydro- i aerodynamiki do projektowania jachtu oraz oraz w zakresie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych, niezbędną do rozwiązania problemów.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaSP-PJ_10A_08_U04Słuchacz powinien umieć zidentydikować i sformułować zadanie inżynierskie i umieć wykonać obliczenia komputerowe
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówSP-PJ_10-_U04potrafi dokonać identyfikacji i sformułować zadania inżynierskie o charakterze praktycznym przydatne w projektowaniu, konstruowaniu i budowie jachtów
Cel przedmiotuC-2Umiejetność analizy wyników z podstawowych modeli numerycznych opisujących przepływy cieczy i gazów oraz pod względem wytrzymałościowym.
Treści programoweT-P-2Przeprowadzenie symulacji. Zbieranie i obróbka wyników.
T-P-1Przygotowanie siatki obliczeniowej - przykład pokazowy. Przygotowanie warunków brzegowych i eksperymentu numerycznego.
T-P-3Budowa modeli obliczeniowych konstrukcji kadłuba jachtu, analiza wyników
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne/ stanowisko komputerowe
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena ciągła
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Słuchacz nie posiada wiedzy z zakresu hydro-i aerodynamiki oraz wytrzymałości konstrukcji.; nie potrafi interpretować wyników i wyciągać wniosków.
3,0Słuchacz potrafi zdefiniować zjawiska z zakresu hydro-i aerodynamiki oraz wytrzymałości konstrukcji.
3,5Słuchacz potrafi zdefiniować zjawiska z zakresu hydro-i aerodynamiki oraz wytrzymałości konstrukcji występujące przy projektowaniu jachtów
4,0Słuchacz potrafi rozwiązać proste zagadnienia z zakresu hydro-i aerodynamiki oraz wytrzymałośći konstrukcji srosując specjalistyczne oprogramowanie.
4,5Słuchacz przygotować dane do obliczeń typowych zadań stosując specjalistyczne oprogramowanie i potregi ocenić otrzymane wyniki.
5,0Słuchacz posiada umiejętność pełnego wykorzystania oprogramowania z zakresu hydro- i aerodynamiki do projektowania jachtu oraz wykorzystanie podstaw analizy wytrzymałościowej konstrukcji metodą elementów skończonych, niezbędną do rozwiązania problemów.