METODY KOMPUTEROWE - studia dzienne inżynierskie
PROGRAM PRZEDMIOTU METODY KOMPUTEROWE
II rok Stud. Inż. WIL - Rok akad. 2007/2008 - Semestr letni
Przedmiot jest realizowany w semestrze IV i jest kontynuacją przedmiotów: Podstawy informatyki 1 (prowadzonego przez dr M. Słońskiego w semestrze II) oraz Podstawy informatyki 2 (prowadzonego przez dr J. Pamina w semestrze III).
Wykład poświęcony jest podstawowym wiadomościom o modelowaniu komputerowym i o metodzie elementów skończonych.
Ćwiczenia w laboratorium komputerowym związane są z rozszerzeniem wiadomości o MES z użyciem wybranych programów komputerowych. Służą one także zaznajomieniu się z obsługą pakietów używanych w pracach inżynierskich.
WYKŁADY (1 godz./tyg.)
Nr |
Data |
Temat wykładu
|
1. |
26.02. |
Powiązanie metod numerycznych, metod komputerowych, mechaniki konstrukcji inżynierskich. Rzeczywista konstrukcja inżynierska a jej model obliczeniowy; przejście od układów ciągłych do układów dyskretnych w myśl metod MRS i MES |
2. |
04.03. |
Model matematyczny dla układu ciągłego; sformułowanie lokalne i globalne. Rozwiązanie analityczne problemu zginania belki prostej |
3. |
11.03. |
Metoda elementów skończonych - ogólna koncepcja MES, macierze ES, równania równowagi zbioru elementowego |
4. |
18.03. |
Opis ES kratowego (płaskiego), algorytm rozwiązania problemu liniowej statyki na przykładzie układu kratowego |
5. |
25.03. |
Opis ES belkowego |
6. |
01.04. |
Przykład rozwiązania belki 2-elementowej |
7 |
|
|
8. |
15.04. |
Opis elementu ramowego , macierz sztywności i macierz mas. |
9. |
22.04. |
Rozwiązanie belki jednoelementowej z obciążeniem statycznym, termicznym i geometrycznym |
10. |
29.04. |
Analiza drgań podłużnych i poprzecznych belki |
11. |
06.05. |
Macierzowe równania dla PSN - ES dla układów tarczowych. Analiza statyczna MES układów tarczowych - belko-ściany |
12. |
13.05. |
Różne typy ES płytowych i powłokowych; prezentacja wybranych rozwiązań; rozszerzenie informacji nt. MES, kryteria zbieżności, dalsze problemy numeryczne związane z obliczeniami dla zadań 1- i 2-wymiarowych; rola pre- i postprocesingu w numerycznej analizie ustrojów powierzchniowych |
13. |
20.05. |
Zastosowanie programu MATHCAD do prostych obliczeń inżynierskich. Informacja o wybranych programach matematycznych, obliczeniowych, pakietach graficznych, edytorach tekstów |
14. |
27.05. |
KOLOKWIUM ZALICZENIOWE |
15. |
03.06. |
Schemat pracy współczesnego projektanta. |
ĆWICZENIA LABORATORYJNE (2godz./tyg.)
Nr |
Temat ćwiczeń laboratoryjnych
|
1,2. |
Program MATHCAD - podstawowe informacje o przeznaczeniu programu, sposobie jego używania, prezentacja wybranych zadań dotyczących rachunku macierzowego, metod numerycznych. Wydanie tematu Proj. P1. Tablicowanie funkcji i sporządzanie wykresów funkcji momentu i siły poprzecznej dla zadanej belki zginanej; praca domowa: obliczenie reakcji i wyznaczenie funkcji M(x) i Q(x). |
3. |
Praca własna w laboratorium związana z P1, obliczenia i przygotowanie i oddanie sprawozdania pisemnego. Wykonanie zadań kontrolnych z MATHCADa i ich zaliczenie |
4. |
Program KRATA - ogólny opis programu, jego obsługi, prezentacja przykładu pokazującego cały zakres analizy statycznej kratownic. Wydanie tematu Proj. P2. Wyznaczanie sił w prętach kratownicy i przemieszczeń węzłów dla zadanego obciążenia (jeden schemat). |
5. |
Praca własna związana z P2, wykonanie obliczeń i pisemnego sprawozdania |
6. |
Przykład rozwiązania MES belki zginanej-wprowadzenie do Proj. P3. |
7. |
Kartkówka K1. Wykonanie obliczeń związanych ze statyką belki zginanej MES przy użyciu MATHCADa, wykonanie pisemnego sprawozdania do P3. |
8. |
Obliczenia macierzowe związane z transformacjami między lokalnym i globalnym układem współrzędnych na przykładzie ES kratowego i ramowego - wprowadzenie do Proj. P4. Wykonanie obliczeń dotyczących transformacji z zastosowaniem MATHCADa; wykonanie sprawozdania pisemnego do P4. |
9. |
Program RM-WIN - utrwalenie wiadomości nt. macierzy sztywności elementu belkowego i ramowego, a także algorytmu liniowej statyki, prezentacja wzorcowego rozwiązanie dla ramy płaskiej. Wydanie tematu Proj. P5. Rozwiązanie ramy płaskiej MES |
10. |
Kartkówka K2. Praca własna związana z P5, wykonanie obliczeń, sporządzanie wykresów M,Q,N dla układu o LE=3, wykonanie rysunku zdeformowanej ramy. Oddawanie na ćwiczeniach pisemnych sprawozdań z poprzednich zajęć. |
11. |
Przykład zastosowania MES i programu RM-WIN do sporządzenia obwiedni momentów dla wieloprzęsłowych belek zginanych wprowadzenie do Proj. P6. |
12. |
Wykonanie obliczeń do Proj. P6. |
13. |
Program RM-WIN wykonanie obliczeń dla ramy wielopiętrowej i wielokondygnacjowej; sprawdzenie statycznej dopuszczalności rozwiązania (warunek równowagi globalnej ramy, wybranego węzła i podukładu).Kartkówka K3. |
14. |
Oddawanie i zaliczanie zaległych sprawozdań |
WARUNKI ZALICZENIA
Uzgodnienia dotyczące przepisywania uprzednio uzyskanych zaliczeń należy dokonać do dnia 06.03.2008.
Należy zaliczyć ćwiczenia laboratoryjne (sześć projektów), trzy kartkówki oraz kolokwium.
Na ocenę z ćwiczeń laboratoryjnych może mieć wpław obecność na ćwiczeniach i terminowość zaliczania projektów. Projekty należy oddać i zaliczyć najpóźniej tydzień po ostatnim laboratorium komputerowym dotyczącym tematyki projektu.
Kolokwium zaliczeniowe będzie miało formę testu z zakresu przedmiotu (wykładów i ćwiczeń), a wzorcowe zadania i pytania będą udostępnione studentom.
Kolokwium poprawkowe odbędzie się w sesji poprawkowej we wrześniu. Warunkiem dopuszczenia do niego będzie wcześniejsze zaliczenie laboratoriów.
Wpis zaliczenia do indeksu jest uwarunkowany zaliczeniem zarówno kolokwium, kartkówek jak i ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena końcowa = 0.6*(ocena z kolokwium i kartkówek) + 0.4*(ocena z ćwiczeń laboratoryjnych)