1. SylabUZ
2. Faculty of Civil Engineering, Architecture and Environmental Engineering
3. summer term 2022/2023
4. Civil Engineering / Building and Engineering Structures - Second-cycle studies leading to MSc degree
5. Computer based methods

Generate PDF for this page

Computer based methods - course description

Aim of the course

Celem przedmiotu jest poznanie zaawansowanych metod komputerowych opartych na metodzie elementów skończonych, które znajdują zastosowanie w rozwiązywaniu zagadnień występujących w budownictwie. 

Prerequisites

Save changes

Matematyka. Metody obliczeniowe. Wytrzymałość materiałów. Mechanika budowli.

Scope

Wykład

Ekstremum funkcjonału energii i równanie pracy wirtualnej dla problemów mechaniki. Własności aproksymacyjne metody elementów skończonych (MES) dla sformułowań słabych zagadnień brzegowych mechaniki – błąd aproksymacji,  zagadnienie zbieżności i metody adaptacyjne MES. Analiza numeryczna płyt i powłok metodą elementów skończonych – dostosowane i niedostosowane elementy skończone. Numeryczne metody bezpośrednie i iteracyjne dla zagadnień własnych wyboczenia i dynamiki konstrukcji. Geometrycznie i fizycznie nieliniowe zagadnienia mechaniki. Linearyzacja problemów nieliniowych. Metoda Newtona-Raphsona i jej zastosowania do zagadnień geometrycznie nieliniowych oraz zagadnień sprężysto-plastycznych. Metoda różnic skończonych. Numeryczne metody całkowania równań ruchu. Stabilność warunkowa i bezwarunkowa metod całkowania w czasie.

Laboratorium

Ćwiczenia projektowe:
1. Obliczenia statyczne płyty stalowej metodą elementów skończonych
2. Badanie wpływu siatki ES na zbieżność rezultatów obliczenia statycznego płyty MES. Uwzględnienie symetrii
3. Modelowanie osiadania fundamentu na podłożu gruntowym dla warunków płaskiego stanu odkształcenia 

Teaching methods

Wykład                    - wykład konwencjonalny,

Laboratorium           - ćwiczenia w laboratorium komputerowym, praca indywidualna nad ćwiczeniami projektowymi i w grupie.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description	Outcome symbols	Methods of verification	The class form

Assignment conditions

Wykład                    Zaliczenie na podstawie kolokwium z progami punktowymi:

                               56% - 65% pozytywnych odpowiedzi        dst

                               66% - 75%                                             dst plus

                               76% - 85%                                             db

                               86% - 93%                                             db+

                               94% - 100%                                           bdb.

Laboratorium          

Warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń projektowych (2 projekty) oraz z pisemnych sprawdzianów potwierdzających wiedzę
i samodzielność wykonanych ćwiczeń według kryterium progów punktowych.

Zaliczenie przedmiotu:

                               Ocena jest średnią z ocen : O = (W+L)/2

Recommended reading

1. Szmelter J., Metody komputerowe w mechanice. PWN, Warszawa 1980.

2. Zienkiewicz O.C., Metoda elementów skończonych. Arkady, Warszawa 1972.

3. Ciesielski R. et al., Mechanika budowli: ujęcie komputerowe, t. 2. Arkady, Warszawa 1992.

4. Borkowski A. et al., Mechanika budowli: ujęcie komputerowe, t. 3. Arkady, Warszawa 1995.

5. Rakowski G., Kacprzyk Z., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. 
    Wyd. Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2005.

6. Łodygowski T., Kąkol W., Metoda elementów skończonych. Politechnika Poznańska.  
    Poznań 1994.

7. Rajche J., Pryputniewicz S., Bryś G., Projektowanie wspomagane komputerem. Cz. II:
    Metoda elementów skończonych. Wyd. WSInż., Zielona Góra 1991.

8. Piecha J.R., Programowanie w języku Fortran 90 i 95. Wyd. Politechniki Warszawskiej,
    Warszawa 2000.

9. Dahlquist G., Bjoerck A., Numerical Methods in Scientific Computing. vol. I, SIAM,
    Philadelphia 2008.

10. Sobieski W., Edi 3.1 - zintegrowane środowisko programistyczne dla programujących
      w języku Fortran. Olsztyn 2008.  (darmowy program do ściągnięcia pod zakładką
      Projekty na stronie http://www.uwm.edu.pl/edu/sobieski/  )

Further reading

1. Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A., Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji. PWN, Warszawa 1980.
2. Kleiber M. (red.), Komputerowe metody mechaniki ciał stałych. PWN, Warszawa 1995.
3. Kuczma M., Podstawy mechaniki konstrukcji z pamięcią kształtu. Modelowanie
   i numeryka. Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra 2010.
4. Oden J.T., Carey G. F., Finite Elements: Special Problems in Solid Mechanics. The Texas Finite Element Series, vol. V. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey 1984.
5. Piechna J.R., Programowanie w języku Fortran 90 i 95. Politechnika Warszawska, Warszawa 2000.
6. Stein E. (eds.), Adaptive Finite Elements in Linear and Nonlinear Solid and Structural Mechanics. Springer, Wien 2005.
7. Wriggers P., Nichtlineare Finite-Element-Methoden. Springer, Berlin 2001.

Notes

Modified by dr inż. Artur Juszczyk (last modification: 29-04-2022 09:23)