Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S2)
Sylabus przedmiotu Analiza i optymalizacja konstrukcji urządzeń mechatronicznych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Mechatronika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Analiza i optymalizacja konstrukcji urządzeń mechatronicznych | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Mechatroniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Daniel Jastrzębski <Daniel.Jastrzebski@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 | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstawowych zagadnień z zakresu mechaniki, wytrzymałości materiałów oraz podstaw konstrukcji maszyn. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Uzyskanie wiedzy o metodach analitycznego wyznaczania właściwości mechanicznych urządzeń mechatronicznych. |
| C-2 | Uświadomienie roli i znaczenia analiz konstrukcji urządzeń mechatronicznych w procesach ich projektowania. |
| C-3 | Uzyskanie praktycznych umiejętności modelowania konstrukcji urządzeń mechatronicznych metodą elementów skończonych. |
| C-4 | Uzyskanie umiejętności optymalizowania rozwiązań konstrukcyjnych urządzeń mechatronicznych w procesie ich projektowania. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Modelowanie fizyczne i matematyczne wybranych podzespołów urządzeń mechatronicznych metodą elementów skończonych. | 5 |
| T-L-2 | Przeprowadzanie analizy i dokonywanie oceny właściwości mechanicznych podzespołów urządzeń mechatronicznych. | 5 |
| T-L-3 | Optymalizacja rozwiązań konstrukcyjnych podzespołów urządzeń mechatronicznych ze względu na wytypowane wskaźniki oceny ich właściwości. | 5 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Analiza konstrukcji w projektowaniu urządzeń mechatronicznych. Rola symulacji komputerowych w projektowaniu urządzeń mechatronicznych. | 4 |
| T-W-2 | Zasady i prawa mechaniki w modelowaniu konstrukcji urządzeń mechatronicznych. Fizyczne i matematyczne modele konstrukcji urządzeń mechatronicznych. | 14 |
| T-W-3 | Koncepcja modelowania metodą elementów skończonych. Schematy realizacji i techniki opracowania modeli w metodzie elementów skończonych. Przykłady analizy właściwości mechanicznych urządzeń mechatronicznych. | 8 |
| T-W-4 | Problematyka optymalizacji w projektowaniu urządzeń mechatronicznych. Przykłady optymalizacji konstrukcji urządzeń mechatronicznych. | 4 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | przygotowanie do zajęć | 9 |
| A-L-3 | przygotowanie do zaliczenia | 1 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | konsultacje | 8 |
| A-W-3 | analiza treści wykładów i studiowanie literatury | 6 |
| A-W-4 | przygotowanie do egzaminu | 6 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład z użyciem prezentacji multimedialnych. |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu, weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez studenta. |
| S-2 | Ocena formująca: Ocena z realizacji poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Uśredniona ocena z zaliczonych ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Ocena kompetencji personalnych i społecznych - intuicyjna w formie aprobaty. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_2A_C03_W01 Student powinien posiąść wiedzę o roli analiz obliczeniowych i optymalizacji w budowie urządzeń mechatronicznych. Powinien poznać podstawowe metody analizy właściwości urządzeń mechatronicznych. Powinien zyskać wiedzę o formułowaniu i rozwiązaniu zadań dotyczących optymalizacji konstrukcji urządzeń mechatronicznych ze względu na oceny ich właściwości statycznych i dynamicznych. | ME_2A_W01, ME_2A_W02, ME_2A_W03, ME_2A_W07 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4 | M-1 | 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_2A_C03_U01 Student potrafi budować fizyczne i matematyczne modele elementów i zespołów konstrukcyjnych urządzeń mechatronicznych metodą elementów skończonych. Zyskuje umiejętność obsługi oprogramowania tej metody. Potrafi interpretować wyniki analizy statycznych i dynamicznych. Umie dokonywać optymalizacji konstrukcji projektowanych urządzeń. | ME_2A_U07, ME_2A_U09, ME_2A_U11, ME_2A_U16, ME_2A_U20 | — | — | C-3, C-4 | T-L-1, T-L-2, T-L-3 | M-2 | S-2, S-3 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_2A_C03_K01 Kształtowanie postawy studenta w celu uświadomienia konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej. | ME_2A_K01, ME_2A_K02, ME_2A_K03 | — | — | C-2 | T-L-2, T-L-3 | M-1, M-2 | S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_2A_C03_W01 Student powinien posiąść wiedzę o roli analiz obliczeniowych i optymalizacji w budowie urządzeń mechatronicznych. Powinien poznać podstawowe metody analizy właściwości urządzeń mechatronicznych. Powinien zyskać wiedzę o formułowaniu i rozwiązaniu zadań dotyczących optymalizacji konstrukcji urządzeń mechatronicznych ze względu na oceny ich właściwości statycznych i dynamicznych. | 2,0 | Student nie opanował niezbędnej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student opanował niezbędną wiedzę z zakresu przedmiotu, potrafi prawidłowo dobrać typ i rodzaj analizy, potrafi ocenić wyniki analizy tylko w sposób oczywisty. | |
| 3,5 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu, potrafi prawidłowo dobrać typ i rodzaj analizy, potrafi ocenić wyniki analizy w sposób pogłębiony. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu, potrafi prawidłowo dobrać typ i rodzaj analizy, potrafi ocenić wyniki analizy w sposób pogłębiony. Potrafi zaplanować badania w celu uzyskania dodatkowych informacji o badanym obiekcie. | |
| 4,5 | Student opanował rozszerzoną wiedzę z zakresu przedmiotu, potrafi określić zakres badań niezbędnych w optymalizacji. | |
| 5,0 | Student opanował rozszerzoną wiedzę z zakresu przedmiotu. Potrafi zaplanować całkowity zakres badań niezbędnych w procesie optymalizacji. Rozumie ograniczenia i zna obszary stosowania nabytej wiedzy. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_2A_C03_U01 Student potrafi budować fizyczne i matematyczne modele elementów i zespołów konstrukcyjnych urządzeń mechatronicznych metodą elementów skończonych. Zyskuje umiejętność obsługi oprogramowania tej metody. Potrafi interpretować wyniki analizy statycznych i dynamicznych. Umie dokonywać optymalizacji konstrukcji projektowanych urządzeń. | 2,0 | Student nie potrafi wyjaśnić sensu i celu działań wymaganych przy modelowaniu, poprawnie rozwiązywać zadań dotyczących modelowania konstrukcji. Nie umie interpretować i oceniać wyników analiz. |
| 3,0 | Student potrafi wyjaśnić sens i cel działań wymaganych przy modelowaniu, rozwiązać podstawowe zadania z modelowana konstrukcji. Umie zinterpretować wyniki analiz tylko w sposób oczywisty. | |
| 3,5 | Student potrafi wyjaśnić sens i cel działań wymaganych przy modelowaniu, rozwiązać podstawowe zadania z modelowana konstrukcji. Umie prawidłowo zinterpretować wyniki analiz. | |
| 4,0 | Student potrafi wyjaśnić sens i cel działań wymaganych przy modelowaniu, sprawnie rozwiązuje zadania z modelowana konstrukcji. Umie prawidłowo zinterpretować i ocenić wyniki analiz. | |
| 4,5 | Student potrafi wyjaśnić sens i cel działań wymaganych przy modelowaniu, sprawnie rozwiązuje zadania z modelowana konstrukcji. Umie szczegółowo zinterpretować i ocenić wyniki analiz. | |
| 5,0 | Student dogłębnie potrafi wyjaśnić sens i cel działań wymaganych przy modelowaniu, bardzo sprawnie rozwiązuje zadania z modelowana konstrukcji. Umie szczegółowo zinterpretować i kreatywnie ocenić wyniki analiz. Rozumie ograniczenia metod analiz. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_2A_C03_K01 Kształtowanie postawy studenta w celu uświadomienia konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej. | 2,0 | |
| 3,0 | Student rozumie konieczność ciągłego rozwoju osobistego i docenia efektywność pracy zespołowej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Kruszewski J. i inni, Metoda elementów skończonych w dynamice konstrukcji, Arkady, Warszawa, 1984
Literatura dodatkowa
- Shahin R Nadehi, John R Steffen, Analysis of Machine Elements Using SOLIDWORKS Simulation 2017, SDC Publications, Mission, KS, United States, 2017
- Paul Kurowski, Engineering Analysis with SOLIDWORKS Simulation 2018, SDC Publications, Mission, KS, United States, 2018