Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Budowa i eksploatacja maszyn (S3)

Sylabus przedmiotu Analizy konstrukcji w projektowaniu maszyn:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Budowa i eksploatacja maszyn
Forma studiów studia stacjonarne Poziom trzeciego stopnia
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów
Profil
Moduł
Przedmiot Analizy konstrukcji w projektowaniu maszyn
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Mechanicznej
Nauczyciel odpowiedzialny Grzegorz Szwengier <Grzegorz.Szwengier@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Michał Dolata <Michal.Dolata@zut.edu.pl>, Daniel Jastrzębski <Daniel.Jastrzebski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 1 Grupa obieralna 3

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 12 2,00,50zaliczenie
laboratoriaL5 6 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstawowych zagadnień mechaniki oraz podstaw konstrukcji maszyn.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Uświadomienie roli i znaczenia analiz konstrukcji maszyn w procesach ich projektowania.
C-2Uzyskanie wiedzy o metodach analitycznego wyznaczania statycznych i dynamicznych właściwości konstrukcji maszynowych.
C-3Zyskanie praktycznych umiejętności modelowania konstrukcji maszyn metodami elementów skończonych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Modelowanie fizyczne i matematyczne wybranych podzespołów maszyn metodami elementów skończonych.8
T-L-2Przeprowadzanie analizy i dokonywanie oceny właściwości podzespołów maszyn w zakresie statyki i dynamiki konstrukcji.7
15
wykłady
T-W-1Przedmiot i cele analizy konstrukcji. Rola oceny wytrzymałościowych, statycznych, dynamicznych i cieplnych właściwości maszyn w procesie projektowo-konstrukcyjnym. Podejmowanie decyzji projektowych na podstawie wskaźników ocen właściwości.3
T-W-2Fizyczne i matematyczne modele konstrukcji maszynowych. Koncepcje modelowania metodami sztywnych, odkształcalnych i hybrydowych elementów skończonych. Zasady i prawa mechaniki w procesach modelowania. Schematy realizacji metod elementów skończonych; budowanie i rozwiązywanie modeli statyki oraz dynamiki konstrukcji. Modele liniowe i nieliniowe. Zagadnienia kontaktowe w modelowaniu maszyn.13
T-W-3Algorytmizacja, procedury wykonawcze i oprogramowania metod analizy konstrukcji; wybrane zagadnienia numeryczne. Możliwości i cechy użytkowe wytypowanych, profesjonalnych systemów oprogramowania metod elementów skończonych. Zastosowania tych systemów do praktyki inżynierskiej.5
T-W-4Analitycznie wyznaczane wskaźniki oceny właściwości maszyn jako funkcje celu przy optymalizacji ich rozwiązań konstrukcyjnych. Wybór wyróżników konstrukcyjnych maszyn - jako zmiennych decyzyjnych - przy wyznaczaniu rozwiązań optymalnych. Przykłady optymalizacji konstrukcji maszynowych.4
25

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Studiowanie literatury.22
A-L-3Przygotowanie się do zaliczenia.8
45
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach25
A-W-2Analiza treści wykładów i studiowanie literatury.35
A-W-3Przygotowanie się do egzaminu.10
A-W-4Konsultacje.6
76

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu, weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez doktoranta.
S-2Ocena formująca: Ocena z realizacji poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Uśredniona ocena z zaliczonych ćwiczeń laboratoryjnych.
S-4Ocena podsumowująca: Ocena kompetencji personalnych i społecznych - intuicyjna w formie aprobaty.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BiEM_3A_18-1_W01
Doktorant powienien posiąść wiedzę o roli analizy konstrukcji w nowocześnie rozumianym procesie projektowo-konstrukcyjnym. Powinien poznać podstawowe metody analizy właściwości maszyn. Powinien zyskać wiedzę o formułowaniu wyróżników konstrukcyjnych maszyn, jako zmiennych decyzyjnych procesu optymalizacji konstrukcji ze względu na oceny jej właściwości statycznych i dynamicznych.
BiEM_3A_W01, BiEM_3A_W02C-1, C-2, C-3T-W-1, T-W-4, T-W-2, T-L-1M-1, M-2S-1, S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BiEM_3A_18-1_U01
Doktorant potrafi budować fizyczne i matematyczne modele elementów i zespołów konstrukcyjnych maszyn metodami elementów skończonych. Zyskuje umiejetność współpracy z systemami oprogramowania tych metod. Potrafi interpretować wyniki analizy statycznych i dynamicznych właściwości maszyn. Umie dokonywać optymalizacji konstrukcji projektowanych urządzeń.
BiEM_3A_U03, BiEM_3A_U01, BiEM_3A_U04, BiEM_3A_U06C-3T-L-1, T-L-2M-1, M-2S-1, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BiEM_3A_18-1_K01
Kształtowanie postawy doktoranta w celu uświadomienia konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
BiEM_3A_K01, BiEM_3A_K04C-1T-L-1, T-L-2M-1, M-2S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BiEM_3A_18-1_W01
Doktorant powienien posiąść wiedzę o roli analizy konstrukcji w nowocześnie rozumianym procesie projektowo-konstrukcyjnym. Powinien poznać podstawowe metody analizy właściwości maszyn. Powinien zyskać wiedzę o formułowaniu wyróżników konstrukcyjnych maszyn, jako zmiennych decyzyjnych procesu optymalizacji konstrukcji ze względu na oceny jej właściwości statycznych i dynamicznych.
2,0
3,0Doktorant opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BiEM_3A_18-1_U01
Doktorant potrafi budować fizyczne i matematyczne modele elementów i zespołów konstrukcyjnych maszyn metodami elementów skończonych. Zyskuje umiejetność współpracy z systemami oprogramowania tych metod. Potrafi interpretować wyniki analizy statycznych i dynamicznych właściwości maszyn. Umie dokonywać optymalizacji konstrukcji projektowanych urządzeń.
2,0
3,0Doktorant w dostatecznym stopniu posiadł umiejętności modelowania konstrukcji maszynowych metodami elementów skończonych. Potrafi posługiwać się programami komputerowymi, wspomagającymi modelowanie konstrukcji.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Kruszewski J. i inni, Metoda elementów skończonych w dynamice konstrukcji, Arkady, Warszawa, 1984
  2. Zienkiewicz O.C., Metoda elementów skończonych, Arkady, Warszawa, 1977
  3. Kusiak M., Optymalizacja. Wybrane metody z przykładami zastosowań., PWN, Warszawa, 2009

Literatura dodatkowa

  1. Kruszewski J. i inni, Metoda sztywnych elementów skończonych w dynamice konstrukcji, WNT, Warszawa, 1997
  2. Tarnowski W., Podstawy projektowania technicznego, WNT, Warszawa, 1997

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Modelowanie fizyczne i matematyczne wybranych podzespołów maszyn metodami elementów skończonych.8
T-L-2Przeprowadzanie analizy i dokonywanie oceny właściwości podzespołów maszyn w zakresie statyki i dynamiki konstrukcji.7
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Przedmiot i cele analizy konstrukcji. Rola oceny wytrzymałościowych, statycznych, dynamicznych i cieplnych właściwości maszyn w procesie projektowo-konstrukcyjnym. Podejmowanie decyzji projektowych na podstawie wskaźników ocen właściwości.3
T-W-2Fizyczne i matematyczne modele konstrukcji maszynowych. Koncepcje modelowania metodami sztywnych, odkształcalnych i hybrydowych elementów skończonych. Zasady i prawa mechaniki w procesach modelowania. Schematy realizacji metod elementów skończonych; budowanie i rozwiązywanie modeli statyki oraz dynamiki konstrukcji. Modele liniowe i nieliniowe. Zagadnienia kontaktowe w modelowaniu maszyn.13
T-W-3Algorytmizacja, procedury wykonawcze i oprogramowania metod analizy konstrukcji; wybrane zagadnienia numeryczne. Możliwości i cechy użytkowe wytypowanych, profesjonalnych systemów oprogramowania metod elementów skończonych. Zastosowania tych systemów do praktyki inżynierskiej.5
T-W-4Analitycznie wyznaczane wskaźniki oceny właściwości maszyn jako funkcje celu przy optymalizacji ich rozwiązań konstrukcyjnych. Wybór wyróżników konstrukcyjnych maszyn - jako zmiennych decyzyjnych - przy wyznaczaniu rozwiązań optymalnych. Przykłady optymalizacji konstrukcji maszynowych.4
25

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Studiowanie literatury.22
A-L-3Przygotowanie się do zaliczenia.8
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach25
A-W-2Analiza treści wykładów i studiowanie literatury.35
A-W-3Przygotowanie się do egzaminu.10
A-W-4Konsultacje.6
76
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBiEM_3A_18-1_W01Doktorant powienien posiąść wiedzę o roli analizy konstrukcji w nowocześnie rozumianym procesie projektowo-konstrukcyjnym. Powinien poznać podstawowe metody analizy właściwości maszyn. Powinien zyskać wiedzę o formułowaniu wyróżników konstrukcyjnych maszyn, jako zmiennych decyzyjnych procesu optymalizacji konstrukcji ze względu na oceny jej właściwości statycznych i dynamicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyBiEM_3A_W01Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze podstawowym w dyscyplinie Budowa i Eksploatacja Maszyn, obejmującej najnowsze osiągnięcia nauki.
BiEM_3A_W02Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze szczegółowym, odpowiadającą prowadzonym badaniom naukowym w dyscyplinie Budowa i Eksploatacja Maszyn, obejmującą najnowsze osiągnięcia nauki.
Cel przedmiotuC-1Uświadomienie roli i znaczenia analiz konstrukcji maszyn w procesach ich projektowania.
C-2Uzyskanie wiedzy o metodach analitycznego wyznaczania statycznych i dynamicznych właściwości konstrukcji maszynowych.
C-3Zyskanie praktycznych umiejętności modelowania konstrukcji maszyn metodami elementów skończonych.
Treści programoweT-W-1Przedmiot i cele analizy konstrukcji. Rola oceny wytrzymałościowych, statycznych, dynamicznych i cieplnych właściwości maszyn w procesie projektowo-konstrukcyjnym. Podejmowanie decyzji projektowych na podstawie wskaźników ocen właściwości.
T-W-4Analitycznie wyznaczane wskaźniki oceny właściwości maszyn jako funkcje celu przy optymalizacji ich rozwiązań konstrukcyjnych. Wybór wyróżników konstrukcyjnych maszyn - jako zmiennych decyzyjnych - przy wyznaczaniu rozwiązań optymalnych. Przykłady optymalizacji konstrukcji maszynowych.
T-W-2Fizyczne i matematyczne modele konstrukcji maszynowych. Koncepcje modelowania metodami sztywnych, odkształcalnych i hybrydowych elementów skończonych. Zasady i prawa mechaniki w procesach modelowania. Schematy realizacji metod elementów skończonych; budowanie i rozwiązywanie modeli statyki oraz dynamiki konstrukcji. Modele liniowe i nieliniowe. Zagadnienia kontaktowe w modelowaniu maszyn.
T-L-1Modelowanie fizyczne i matematyczne wybranych podzespołów maszyn metodami elementów skończonych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu, weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez doktoranta.
S-2Ocena formująca: Ocena z realizacji poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Uśredniona ocena z zaliczonych ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBiEM_3A_18-1_U01Doktorant potrafi budować fizyczne i matematyczne modele elementów i zespołów konstrukcyjnych maszyn metodami elementów skończonych. Zyskuje umiejetność współpracy z systemami oprogramowania tych metod. Potrafi interpretować wyniki analizy statycznych i dynamicznych właściwości maszyn. Umie dokonywać optymalizacji konstrukcji projektowanych urządzeń.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyBiEM_3A_U03Potrafi zdobywać informacje naukowe z różnych źródeł oraz dokonywać właściwej interpretacji i selekcji tych informacji, w szczególności z zakresu dyscypliny Budowa i Eksploatacja Maszyn.
BiEM_3A_U01Nabywa umiejętności związane z metodyką i metodologią prowadzenia badań naukowych w dyscyplinie Budowa i Eksploatacja Maszyn.
BiEM_3A_U04Potrafi racjonalizować swoje decyzje badawcze wykorzystując techniki komputerowe.
BiEM_3A_U06Potrafi oceniać możliwość wykorzystania w praktyce teoretycznych i doświadczalnych wyników prac badawczych.
Cel przedmiotuC-3Zyskanie praktycznych umiejętności modelowania konstrukcji maszyn metodami elementów skończonych.
Treści programoweT-L-1Modelowanie fizyczne i matematyczne wybranych podzespołów maszyn metodami elementów skończonych.
T-L-2Przeprowadzanie analizy i dokonywanie oceny właściwości podzespołów maszyn w zakresie statyki i dynamiki konstrukcji.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu, weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez doktoranta.
S-3Ocena podsumowująca: Uśredniona ocena z zaliczonych ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant w dostatecznym stopniu posiadł umiejętności modelowania konstrukcji maszynowych metodami elementów skończonych. Potrafi posługiwać się programami komputerowymi, wspomagającymi modelowanie konstrukcji.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBiEM_3A_18-1_K01Kształtowanie postawy doktoranta w celu uświadomienia konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyBiEM_3A_K01Uzyskuje kompetencje społeczne odnoszące się do działalności naukowo-badawczej i społecznej roli uczonego.
BiEM_3A_K04Przejawia inicjatywę w poszukiwaniu nowych idei w badaniach naukowych oraz innowacyjnych rozwiązań technologicznych z zakresu dyscypliny Budowa i Eksploatacja Maszyn.
Cel przedmiotuC-1Uświadomienie roli i znaczenia analiz konstrukcji maszyn w procesach ich projektowania.
Treści programoweT-L-1Modelowanie fizyczne i matematyczne wybranych podzespołów maszyn metodami elementów skończonych.
T-L-2Przeprowadzanie analizy i dokonywanie oceny właściwości podzespołów maszyn w zakresie statyki i dynamiki konstrukcji.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-4Ocena podsumowująca: Ocena kompetencji personalnych i społecznych - intuicyjna w formie aprobaty.