Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Materials Engineering (S2)
specjalność: Lightweight Structures
Sylabus przedmiotu Multi-material Structures and Constructions:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Materials Engineering | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Multi-material Structures and Constructions | ||
| Specjalność | Lightweight Structures | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Materiałowej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Witold Biedunkiewicz <Witold.Biedunkiewicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | The knowledge, skills and competences in the field of technical mechanics, strength of materials and mechanics of composites |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | To acquaint students with the methodology of designing machines and devices at an advanced level, including rules for the selection of materials |
| C-2 | To acquaint the student with the relevant practice of structures and multimaterial constructions |
| C-3 | To acquaint students with the techniques of stress analysis of multimaterial structures using finite element method |
| C-4 | To acquaint the student with the techniques of ensuring security at the stage of the process design |
| C-5 | To acquire the student the finite element method skills to use system in the analysis of structural multimaterial strength |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Modeling the structure of multimaterial systems in finite element method - computer laboratory | 8 |
| T-L-2 | Strength analysis of multimaterial structures (linear and nonlinear models) - computer laboratory | 7 |
| 15 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | Zadanie 1 - zaprojektowanie konstrukcji wielomateriałowej z zastosowanie metod analizy liniowej | 7 |
| T-P-2 | Zadanie 2 - zaprojektowanie złożonej konstrukcji wielomateriałowej z zastosowanie metod analizy liniowej – projekt realizowany w grupie | 8 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Strategie projektowania konstrukcji lekkich | 10 |
| T-W-2 | Kryteria stawiane konstrukcjom lekkim, w tym zasady doboru struktury materiałów | 5 |
| T-W-3 | Analizy wytrzymałościowe konstrukcji lekkich - metoda elementów skończonych - poziom zaawansowany | 5 |
| T-W-4 | Analizy wytrzymałościowe struktur wielomateriałowych | 4 |
| T-W-5 | Niezawodność i bezpieczeństwo konstrukcji kompozytowych | 6 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Participation in activities | 15 |
| A-L-2 | Consultations | 2 |
| A-L-3 | Training skill in modeling of composite structures | 13 |
| 30 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-P-2 | Praca własna podczas wykonywania zadania 1 i 2 | 24 |
| 39 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Przygotowanie do egzaminu | 17 |
| A-W-3 | Konsultacje | 2 |
| A-W-4 | Egzamin | 2 |
| 51 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Giving methods - informative lecture |
| M-2 | Activating methods - case studies |
| M-3 | Practical methods - laboratory |
| M-4 | Practical methods – design |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: written examination |
| S-2 | Ocena podsumowująca: oral examination |
| S-3 | Ocena formująca: continuous evaluation |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Passing laboratory - practical credits |
| S-5 | Ocena podsumowująca: completion of the project |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IM_2A_IK/02_W01 Student na zaawansowanym poziomie potrafi zdefiniować kryteria stawiane konstrukcjom mechanicznym, w tym potrafi określić zasady doboru struktury materiałów dla tego typu konstrukcji | ME_2A_W01, ME_2A_W02, ME_2A_W04, ME_2A_W06 | — | C-1, C-4 | T-L-1, T-W-5, T-W-1, T-W-2 | M-1 | S-1, S-2 |
| IM_2A_IK/02_W02 Student zna na zaawansowanym poziomie metodykę procesu projektowania w odniesieniu do konstrukcji wielowariantowych oraz potrafi zdefiniować i przeprowadzić analizy wytrzymałościowe na poszczególnych etapach procesu konstruowania | ME_2A_W01, ME_2A_W02, ME_2A_W04, ME_2A_W06 | — | C-1, C-3, C-4 | T-W-5, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4 | M-1 | S-1, S-2 |
| IM_2A_IK/02_W03 Student zna metodę elementów skończonych oraz potrafi zastosować ją w złożonych analizach wytrzymałościowych konstrukcji wielomateriałowych | ME_2A_W01, ME_2A_W04, ME_2A_W03 | — | C-2, C-3, C-4 | T-L-1, T-W-5, T-W-2, T-W-3, T-W-4 | M-1 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IM_2A_IK/02_U01 Student potrafi zaprojektować złożoną konstrukcję lekką wykorzystując przy tym metodykę projektowania oraz zasady doboru struktury materiałów dla tego typu konstrukcji | ME_2A_U16, ME_2A_U02, ME_2A_U03, ME_2A_U08, ME_2A_U10 | — | C-5 | T-L-1, T-L-2, T-P-1, T-P-2 | M-3, M-2, M-4 | S-4, S-5 |
| IM_2A_IK/02_U02 Student potrafi zamodelować metodą elementów skończonych oraz dokonać analizy wytrzymałościowej konstrukcyji wielomateriałowych | ME_2A_U16, ME_2A_U02, ME_2A_U03, ME_2A_U06, ME_2A_U08 | — | C-3, C-4, C-5 | T-L-1, T-L-2, T-P-1, T-P-2, T-W-5, T-W-3, T-W-4 | M-3, M-2, M-4 | S-3, S-4, S-5 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IM_2A_IK/02_K01 1. Student staje się otwarty na zagadnienia związane z postępem technicznym w zakresie konstrukcji lekkich, w tym na zagadnienia stosowania materiałów kompozytowych w konstrukcjach tego typu oraz ich wpływu na środowisko naturalne. 2. Student uzyskuje cechy niezbędne do prowadzenia prac projektowo-konstrukcyjnych, takie jak: praca w grupie, decyzyjność, świadomość ryzyka w procesie projektowania, odpowiedzialność za szeroko pojęte bezpieczeństwo w procesie eksploatacji urządzeń | ME_2A_K01, ME_2A_K03 | — | C-1, C-4, C-5 | T-L-1, T-L-2, T-P-1, T-P-2 | M-3, M-2, M-4 | S-2, S-3, S-4, S-5 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IM_2A_IK/02_W01 Student na zaawansowanym poziomie potrafi zdefiniować kryteria stawiane konstrukcjom mechanicznym, w tym potrafi określić zasady doboru struktury materiałów dla tego typu konstrukcji | 2,0 | Student is not able to define the criteria imposed on mechanical structures and does not know the rules for the selection of materials in the designing process |
| 3,0 | Student is able at an advanced level to define the required criteria for mechanical structures and knows the rules of selection of materials, including composite materials in the designing process | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| IM_2A_IK/02_W02 Student zna na zaawansowanym poziomie metodykę procesu projektowania w odniesieniu do konstrukcji wielowariantowych oraz potrafi zdefiniować i przeprowadzić analizy wytrzymałościowe na poszczególnych etapach procesu konstruowania | 2,0 | Student is not able to define the designing methodology, and can not perform stress analysis of construction |
| 3,0 | Student is able at an advanced level to define designing methodology and can perform strength analysis of structures, including composite structures | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| IM_2A_IK/02_W03 Student zna metodę elementów skończonych oraz potrafi zastosować ją w złożonych analizach wytrzymałościowych konstrukcji wielomateriałowych | 2,0 | Student is not able to define the finite element method and can not use it in the designing process |
| 3,0 | Students is able at an advanced level to usethe finite element method and can use it in the designing of composite structures | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IM_2A_IK/02_U01 Student potrafi zaprojektować złożoną konstrukcję lekką wykorzystując przy tym metodykę projektowania oraz zasady doboru struktury materiałów dla tego typu konstrukcji | 2,0 | Student can not design a complex object using the finite element method in the designing process |
| 3,0 | Student can design a complex object construction using the finite element method in the design process | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| IM_2A_IK/02_U02 Student potrafi zamodelować metodą elementów skończonych oraz dokonać analizy wytrzymałościowej konstrukcyji wielomateriałowych | 2,0 | Student can not model using the finite element method the composite construction elements |
| 3,0 | Student can model using the finite element method the composite construction elements | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Gerhard Pahl, Wolfgang Beitz, Nauka konstruowania, WNT, Warszawa, 1984
- Eugeniusz Rusiński, Metoda elementów skończonych COSMOS/M, Wydawnictwo komunikacji i Łączności, Warszawa, 1994, ISBN 83-206-1137-7
- Eugeniusz Rusiński, Jerzy Czmochowski, Tadeusz Smolnicki, Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2000, ISBN 83-7085-458-3
Literatura dodatkowa
- Stanisław Ochelski, Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych, WNT, Warszawa, 2004, ISBN 83-204-2890-4
- Wacław Królikowski, Polimerowe kompozyty konstrukcyjne, PWN, Warszawa, 2012, ISBN 978-83-01-16881-0