Virtuální prototypy (FSI-QVP)

Akademický rok 2018/2019
Garant: doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚADI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem kurzu je získání teoretických a praktických znalostí v oblasti virtuálních prototypů. Studenti se seznámí s multi-body software a s jejich vývojovými trendy.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti získají přehled o tom, které problémy je možné řešit s využitím multi-body software, která data potřebují k vytvoření modelu a jaké výsledky mohou získat. Studenti rovněž získají nezbytné znalosti, které jim umožní samostatně tvořit virtuální prototypy.
Prerekvizity:
Maticový počet. Základní znalost numerické matematiky. Základy technické mechaniky, kinematiky a dynamiky.
Obsah předmětu (anotace):
Využití virtuálních prototypů významně redukuje čas nutný na vývoj motorových vozidel. Prototypy dovolují ověřit a optimalizovat vlastnosti vozidla před tím, než je postaven prototyp. Inženýr, který má znalosti v této oblasti je vyhledávaný v praxi. Student v tomto předmětu nejen získá teoretické, ale i praktické znalosti v této oblasti. Pro praktickou část výuky je zvolen software ADAMS, který je jedním z nejvýznamnějších a nejrozšířenějších programů pro výpočty v oblasti dynamiky vozidel.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení zápočtu: Znalost podstaty probíraných problémů a praktické realizace výpočetních prací s využitím výpočetní techniky a potřebného softwarového vybavení. Aplikace znalostí je prověřována na zadaných příkladech. Podmínkou udělení zápočtu je samostatné vypracování zadaných úloh bez závažných nedostatků. Průběžná kontrola studia je prováděna na příkladech. Zkouška: Během zkoušky jsou prověřovány a hodnoceny znalosti, týkající se podstaty probíraných problémů, způsobů řešení a jejich aplikace v řešených úlohách. Zkouška se skládá z písemné části (kontrolního testu) a z části ústní. Do klasifikačního hodnocení se zahrnují: 1. Hodnocení práce ve cvičeních (hodnocení vypracovaných úloh). 2. Výsledek písemné části zkoušky (kontrolního testu). 3. Výsledek ústní části zkoušky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Výuka ve cvičení je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů se řeší individuálně s vyučujícím předmětu.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s poč. podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod (multi-body formalismus a ostatní technologie)
2. Základní typy modelů
3. Základní prvky multi-body simulačních programů a proces modelování
4. Souřadné systémy, metody určení polohy a orientace
5. Numerické řešení - Soustava nelineárních rovnic
6. Numerické řešení - Systém obyčejných diferenciálních rovnic
7. Uzavřené kinematické řetězce - problém nadbytečných souřadnic
8. Počet stupňů volnosti - Vliv na způsob modelování mechanismu
9. Typy analýz
10. Softwarové řešení
11. Speciální modelovací prvky (pneumatiky)
12. ADAMS + MKP
13. Nové trendy
    Cvičení s poč. podporou 1. Vzorový příklad – Návrh uzavírajícího mechanizmu (1.-7. týden)
Studenti řeší přiklad za přímého vedení vyučujícího. K dispozici je rovněž detailní příručka-průvodce řešením.
2. Příklad k samostatnému řešení – pětiprvková náprava (8.-12. týden)
Studenti řeší příklad samostatně a konzultují problémy s vyučujícím.
3. Přehled modulů programového systému ADAMS (13. týden)
Literatura - základní:
1. SCHIEHLEN, W. (ed.) Multibody Systems Handbook. Berlin: Springer-Verlag, 1990
2. ADAMS/View. [on-line Adams software manual] MSC.Software Corporation, 2003.
3. STEJSKAL, V., VALÁŠEK, M. Kinematics and dynamics of machinery. Marcel Dekker, Inc. 1996. ISBN 0-8247-9731-0
Literatura - doporučená:
1. SCHIEHLEN, W. (ed.) Dynamics of High-Speed Vehicles. Wien-New York: Springer-Verelag, 1982
2. ADAMS/View. [on-line Adams software manual] MSC.Software Corporation, 2003.
3. STEJSKAL, V., VALÁŠEK, M. Kinematics and dynamics of machinery. Marcel Dekker, Inc. 1996. ISBN 0-8247-9731-0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-KSI Konstrukční inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 1 L
M2I-P prezenční studium M-ADI Automobilní a dopravní inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 1 L