Detail předmětu
Ocelové konstrukce a MKP
FSI-ZOK Ak. rok: 2020/2021 Zimní semestr
Předmět spojuje oblasti navrhování ocelových konstrukcí a výpočtové modelování pomocí metody konečných prvků do jednoho logického rámce. Studenti získají základní informace z teorie navrhování ocelových konstrukcí ve stavebnictví – teorie mezních stavů, dimenzování prvků ocelových konstrukcí, spojování prvků stavebních konstrukcí, navrhování halových konstrukcí. Současně získají pokročilejší znalosti metodě konečných prvků a řešení nelineárních kontaktních úloh, použití nelineárního materiálových modelů, řešení rychlých dějů a modální analýzy a vlastních kmitů. Praktická část je zaměřena na prohloubení znalostí inženýrských analýz v systému Ansys Workbench se zaměřením na ocelové konstrukce a pokročilejší nelineární problémy.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
– Schopnost navrhování konstrukcí namáhaných tahem a tlakem.<br />
- Schopnost prakticky využívat výpočetní metody stavební mechaniky a pevnostně optimalizovat nosné konstrukce. <br />
- Schopnost dimenzování stavařských a strojírenských konstrukcí. <br />
- Schopnost provádět komplexní multifyzikální simulace stavu napjatosti tvarově složitých součástek a sestav v oblasti strojního inženýrství.
Prerekvizity
Předpokládají se znalosti z oblasti mechaniky, pružnosti a pevnosti, nauky o materiálu.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Přednášky, cvičení s počítačovou podporou, samostudium.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky udělení zápočtu:<br />
- aktivní účast na přednáškách (max. 10 bodů),<br />
- vyřešení zadaných úloh a prezentace dosažených výsledků (max. 30 bodů),<br />
- minimálně je nutné získat 20 bodů.<br />
Podmínky získání zkoušky:<br />
- praktická část: metodicky správné vyřešení zadané úlohy (max. 40 bodů),<br />
- ústní zkouška (max. 20 bodů).
Učební cíle
Absolventi budou schopni navrhovat a dimenzovat ocelové konstrukce a celky, vytvářet multifyzikální výpočtové modely, provádět simulace a vyhodnocení stavu napjatosti dílů a sestav se zohledněním různých nelinearit.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
– Úvod, navrhování stavebních konstrukcí, teorie mezních stavů.
- Ocelové konstrukce – navrhování prvků namáhaných tahem a tlakem.
- Ocelové konstrukce – navrhování prvků namáhaných ohybem.
- Ocelové konstrukce – spojování prvků ocelových konstrukcí.
- Ocelové konstrukce – navrhování halových systémů.
- Výkresové zásady ocelových konstrukcí.
- MKP – zopakování teoretických základů.
- MKP – řešení nelineárních kontaktních úloh.
- MKP – řešení úloh s nelineárním modelem materiálu.
- MKP – řešení rychlých dějů pomocí explicitního řešiče.
- MKP – řešení úloh se zjednodušujícími okrajovými podmínkami .(předepjaté šroubové spoje, ložiska, atd-).
- MKP – řešení úloh modální analýzy a vlastních kmitů.
- MKP – řešení optimalizačních úloh.
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Osnova
– Návrh prvků ocelové konstrukce, stanovení zatížení.
- Návrh prvků ocelové konstrukce, tah a tlak, stabilita.
- Návrh prvků ocelové konstrukce, ohyb a smyk.
- Návrh prvků ocelové konstrukce, šroubové a svařované spoje.
- Ocelové konstrukce – parametrický model pro MKP.
- Ocelové konstrukce – výkresové zásady.
- Ansys Workbench – Řešení nelineárních kontaktních úloh.
- Ansys Workbench – Řešení úloh s nelineárním modelem materiálu.
- Ansys Workbench – Řešení rychlých dějů pomocí explicitního řešiče.
- Ansys Workbench – Řešení úloh se zjednodušujícími okrajovými.podmínkami (předepjaté šroubové spoje, ložiska, ...).
- Ansys Workbench – Řešení úloh modální analýzy a vlastních kmitů.
- Ansys Workbench – Řešení optimalizačních úloh.