Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (S2)
specjalność: komputerowo wspomagane projektowanie i wytwarzanie maszyn
Sylabus przedmiotu Metoda elementów skończonych:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Mechanika i budowa maszyn | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Metoda elementów skończonych | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Mechaniki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Mariusz Leus <Mariusz.Leus@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Mariusz Leus <Mariusz.Leus@zut.edu.pl>, Kamil Urbanowicz <Kamil.Urbanowicz@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Wymagane jest zaliczenie następujących przedmiotów: Matematyka I, Mechanika I, Matematyka II, Mechanika II, Wytrzymałość Materiałów I, Wytrzymałość Materiałów II |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Celem kształcenia jest zapoznanie studentów z podstawami metody elementów skończonych |
C-2 | Celem kształcenia jest ukształtowanie umiejętności w zakresie tworzenia modeli obliczeniowych oraz obliczeń elementów maszyn w systemie MES NASTRAN |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Prezentacja systemu NASTRAN FX | 2 |
T-L-2 | Analiza statyczna płaskiej kratownicy | 2 |
T-L-3 | Analiza statyczna przestrzennej kratownicy | 2 |
T-L-4 | Tworzenie siatki elementów skończonych | 2 |
T-L-5 | Obliczenia wytrzymałościowe belki | 2 |
T-L-6 | Sprawdzian nr 1 | 2 |
T-L-7 | Analiza dokładności obliczeń | 2 |
T-L-8 | Analiza statyczna obciążonego kątownika | 2 |
T-L-9 | Obliczanie sztywności sprężyny płaskiej | 2 |
T-L-10 | Wykorzystanie operacji boolowskich przy tworzeniu bryły | 2 |
T-L-11 | Sprawdzian nr2 | 2 |
T-L-12 | Wyboczenie | 2 |
T-L-13 | Przepływ ciepła przez ścianę | 2 |
T-L-14 | Analiza naprężeń termicznych | 2 |
T-L-15 | Sprawdzian nr 3 | 2 |
30 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Wstęp. Modelowanie układów mechanicznych | 1 |
T-W-2 | Macierz sztywności i podatności pręta, transformacja wektorów i macierzy | 1 |
T-W-3 | Kratownica jako bezpośrednia ilustracja MES | 2 |
T-W-4 | Podstawowe równania teorii sprężystości ,stan naprężenia i stan odkształcenia w punkcie | 1 |
T-W-5 | Fizyczne związki między stanem naprężenia i odkształcenia, energia odkształcenia sprężystego | 1 |
T-W-6 | Zasada minimum całkowitej energii potencjalnej układu | 1 |
T-W-7 | Koncepcja metody elementów skończonych | 2 |
T-W-8 | Klasyfikacja elementów skończonych | 1 |
T-W-9 | Analiza elementu skończonego prętowego.Wyznaczenie funkcji kształtu, macierzy odkształceń, macierzy sztywności | 2 |
T-W-10 | Analiza elementu skończonego belkowego.Wyznaczenie funkcji kształtu, macierzy odkształceń, macierzy sztywności | 1 |
T-W-11 | Podział konstrukcji na elementy skończone, budowa globalnej macierzy sztywności układu, wyznaczenie obciążeń ekwiwalentnych | 1 |
T-W-12 | Warunki brzegowe i metody rozwiązywania układów równań | 1 |
15 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
30 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-W-2 | Przygotowanie do zaliczenia | 5 |
20 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | wykład informacyjny / typowe środki audiowizualne ( tablica, rzutnik) |
M-2 | ćwiczenia laboratoryjne/ komputer z zainstalowanym programem MES, Nastran |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest uzyskanie pozytywnych ocen z 3-ch sprawdzianów |
S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładów składa się z części pisemnej i części ustnej. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
MBM_2A_C07_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student uzyskuje podstawowe informacje dotyczące liniowej Teorii Sprężystości oraz Metody Elementów Skończonych | MBM_2A_W01, MBM_2A_W03 | — | — | C-1, C-2 | T-L-8, T-L-7, T-L-2, T-L-13, T-L-12, T-L-10, T-L-4, T-L-1, T-L-9, T-L-5, T-L-3, T-W-10, T-W-2, T-W-11, T-W-6, T-W-3, T-W-5, T-W-8, T-W-1, T-W-12, T-W-4, T-W-7, T-W-9 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
MBM_2A_C07_U01 W wyniku zaliczenia przedmiotu, student uzyskuje umiejętność praktycznego wykorzystania MES w obliczeniach elementów maszyn | MBM_2A_U07 | — | — | C-1, C-2 | T-L-8, T-L-7, T-L-2, T-L-13, T-L-12, T-L-10, T-L-4, T-L-1, T-L-9, T-L-5, T-L-3, T-W-10, T-W-2, T-W-11, T-W-6, T-W-3, T-W-5, T-W-8, T-W-1, T-W-12, T-W-4, T-W-7, T-W-9 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
MBM_2A_C07_K01 W wyniku przeprowadzonych (zaliczonych) zajęć student nabywa właściwą postawę do efektywnej pracy w zespole. Potrafi przeprowadzić konstruktywną krytykę wykonanych w zespole obliczeń wytrzymałościowych. | MBM_2A_K01 | — | — | C-1, C-2 | T-L-8, T-L-7, T-L-2, T-L-13, T-L-12, T-L-10, T-L-4, T-L-1, T-L-9, T-L-5, T-L-14, T-L-3, T-W-10, T-W-2, T-W-11, T-W-6, T-W-3, T-W-5, T-W-8, T-W-1, T-W-12, T-W-4, T-W-7, T-W-9 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
MBM_2A_C07_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student uzyskuje podstawowe informacje dotyczące liniowej Teorii Sprężystości oraz Metody Elementów Skończonych | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu |
3,0 | Student opanował podstawowa wiedze z zakresu przedmiotu. | |
3,5 | Student opanował przedstawiona wiedzę i umie ja stosowac w stopniu posrednim miedzy ocena 3,0 a 4,0. | |
4,0 | Student opanował podstawowa wiedzę z zakresu przedmiotu. Potrafi ja wykorzystać w typowych obliczeniach elementów maszyn. Ma trudnosci z rozwiazywaniem zadan niestandardowych. | |
4,5 | Student opanował przedstawiona wiedzę i umie ja stosowac w stopniu pośrednim między ocena 4,0 a 5,0. | |
5,0 | Student opanował podstawowa wiedze z zakresu przedniotu. Posiada umiejetnosc rozwiazywania zadan nietypowych. Wykazuje zainteresowanie przedmiotem wykraczajace poza przedstawiona tematyke |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
MBM_2A_C07_U01 W wyniku zaliczenia przedmiotu, student uzyskuje umiejętność praktycznego wykorzystania MES w obliczeniach elementów maszyn | 2,0 | Student nie potrafi wykorzystac wiedzy teoretycznej w praktyce. Student nie potrafi poprawnie posługiwać się programem MES NASTRAN. |
3,0 | Student potrafi poprawnie posługiwać się programem MES NASTRAN, jednak czesto korzysta z pomocy innych. Popełnia pomyłki w obliczeniach | |
3,5 | Student wykazuje umiejetnosci posrednie miedzy ocena 3,0 a 4,0. | |
4,0 | Student potrafi poprawnie i samodzielnie posługiwać się programem MES NASTRAN Popełnia nieliczne pomyłki w obliczeniach. | |
4,5 | Student wykazuje umiejetnosci posrednie miedzy ocena 4,0 a 5,0. | |
5,0 | Student potrafi poprawnie i samodzielnie posługiwać się programem MES NASTRAN Wykazuje inicjatywe w stosowaniu własnych rozwiazań. Nie popełnia pomyłek w obliczeniach. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
MBM_2A_C07_K01 W wyniku przeprowadzonych (zaliczonych) zajęć student nabywa właściwą postawę do efektywnej pracy w zespole. Potrafi przeprowadzić konstruktywną krytykę wykonanych w zespole obliczeń wytrzymałościowych. | 2,0 | Student nieaktywny. W pracy korzysta z postępów innych. Nie wykazuje zainteresowania przedmiotem. |
3,0 | Student samodzielnie wykonujacy zadana prace. Nie wykazuje checi współpracy z innymi studentami i prowadzacym zajecia. | |
3,5 | Ocena posrednia pomiedzy postawa studenta oceniana na 3,0 i 4,0. | |
4,0 | Student samodzielnie wykonujacy zadana prace. Z checia przyłacza sie do zespołu i współpracuje z innymi studentami oraz prowadzacym zajecia | |
4,5 | Ocena posrednia pomiedzy postawa studenta oceniana na 4,0 i 5,0. | |
5,0 | Student wykazuje cechy przywódcze, organizuje prace zespołu w sposób podwyzszajacy jakosc zadanych prac. Wykazuje zainteresowanie wiedza wykraczajace poza ramy przedmiotu. |
Literatura podstawowa
- Rakowski G., Kacprzyk Z, Metoda elementów skończonych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005
- Z. Rusiński, J. Czmochowski, T. Smolnicki, Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych., Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2000
- Zienkiewicz O.C.:, Metoda elementów skończonych., Arkady, Warszawa, 1972
- T. Łodygowski, W. Kąkol, Metoda elementów skończonych w wybranych zagadnieniach mechaniki konstrukcji inżynierskich, Skrypt Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1994
Literatura dodatkowa
- Gawroński W., Kruszewski J., Ostachowicz W., Tarnowski J., Wittbrodt E, Metoda elementów skończonych w dynamice konstrukcji., Arkady, Warszawa, 1984
- Andrzej Jaworski, Metoda elementów skończonych w wytrzymałości konstrukcji, Politechniki Warszawskiej, Waeszawa, 1981
- Klaus Jurgen Bathe, Finite Element Procedures, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1996