SylabUZ

Generate PDF for this page

Modelling and Simulation in Designing - course description

General information
Course name Modelling and Simulation in Designing
Course ID 06.1-WM-MiBM-KM-P-07_15
Faculty Faculty of Mechanical Engineering
Field of study Mechanical Engineering
Education profile academic
Level of studies First-cycle studies leading to Engineer's degree
Beginning semester winter term 2017/2018
Course information
Semester 7
ECTS credits to win 4
Course type obligatory
Teaching language polish
Author of syllabus
  • dr inż. Marek Malinowski
Classes forms
The class form Hours per semester (full-time) Hours per week (full-time) Hours per semester (part-time) Hours per week (part-time) Form of assignment
Lecture 30 2 18 1,2 Credit with grade
Laboratory 30 2 18 1,2 Credit with grade

Aim of the course

Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z matematycznymi podstawami
projektowania, zastosowaniem różnych modeli i przeprowadzaniem symulacji
komputerowych z krytyczną oceną otrzymanych wyników.

Prerequisites

Matematyka, Języki programowania, Mechanika techniczna I/II, Wytrzymałość materiałów I/II,
PKM

Scope

Wykład:
Wprowadzenie do matematycznego modelowania i symulacji. Pojęcia: model, modelowanie, symulacja. Rodzaje modeli. Cechy modeli. Etapy modelowania. Metody identyfikacji modeli statycznych i dynamicznych. Podstawy analizy wybranych cech wybranych układów mechanicznych. Metody badania modeli matematycznych konstrukcji mechanicznych. Podstawy symulacji numerycznej. Komputerowe narzędzia do modelowania: np. Working Model 2D, Scilab, Excel. Wybrane zagadnienia z mechaniki, wytrzymałości i PKM: modelowania ugięć części maszyn, dynamika, drgania. Podstawy metod numerycznych: metody dekompozycyjne i
przybliżone, równania różniczkowe II rzędu. Prezentacja zastosowań wybranych modeli obliczeniowych zastosowanych w przemyśle, omówienie środowiska fizycznego, sposobu rozwiązania i otrzymanych wyników symulacji.

Laboratorium:
Modele kinetostatyczne mechanizmów kinematycznych. Analiza położenia członów i ich prędkości. Siły w węzłach. Zastosowanie sztywnych elementów w rozwiązywaniu zadań z dynamiki układów sprowadzonych do płaskiego układu współrzędnych. Układ korbowo-tłokowy. Czworoboki przegubowe, układy złożone. Wymuszenia kinematyczne i siłowe układów. Dynamiczna odpowiedź układów. Równania różniczkowe drugiego rzędu. Tłumienie i sztywność układu. Badania zmian mocy układów dynamicznych w funkcji czasu. Studenci rozwiązują na zajęciach zadania przedstawione przez wykładowcę, wcześniej sprawdzana jest wiedza z zakresu tematu ćwiczenia laboratoryjnego. W drugiej części semestru student przystępuje do samodzielnego rozwiązywania zadania inżynierskiego, w którym analizuje w zbudowanym przez siebie modelu, zmiany położenia, prędkości, przyspieszeń, sił, mocy w funkcji czasu.

Teaching methods

Pierwsza część semestru: Wprowadzenie do programu Working Model 2D, Octavia z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Praca z książkami. Sprawdziany z przygotowania do zajęć. Indywidualna praca studenta podczas realizacji każdego laboratorium.

Druga część semestru: Student rozwiązuje samodzielnie zadanie inżynierskie z wykorzystaniem opracowanego modelu obliczeniowego. Koniec semestru: prezentacja projektu i dyskusja w grupie.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description Outcome symbols Methods of verification The class form

Assignment conditions

Wykład

Zaliczenie z oceną, Kolokwium z treści wykładowych.

Laboratorium:

Zaliczenie z oceną, liczona jest średnia ważona z oceny za samodzielnie
zrealizowany projekt/budowę modelu przyjętą metodykę rozwiązania,
rozwiązanie modelu oraz krytyczne uwagi co do rozwiązania (w=0,4),
prezentacja i dyskusja nad projektem, w tym omówienie trudniejszych
aspektów powstałych przy projekcie (w=0,3). Waga=0,3 jest za wiedzę. oceni
podlega stopień skomplikowania urządzenia, stopień odzwierciedlenia
modelu do rzeczywistości, wykorzystane podstawy matematyczne,
zastosowane „triki”, metody i narzędzia do rozwiązania modelu, analiza
krytyczna zastosowanych metod i otrzymanych wyników, udział w dyskusji
końcowej w grupie.

Recommended reading

  1. Kłosowski P., Ambroziak A., Metody numeryczne w mechanice konstrukcji z przykładami w programie Matlab, Wyd. Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2011.
  2. Kamińska A., Pańczyk B., Matlab - przykłady i zadania, wyd. Mikom, 2002.
  3. Osiński J., Wspomagane komputerowo projektowanie typowych zespołów i elementów maszyn, PWN, Warszawa, 1994.
  4. Tarnowski W., Modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa dynamicznych procesów ciągłych, Koszalin, 1998.
  5. http://www.design-simulation.com/wm2d/index.php , luty 2012

Further reading

  1. Brozi A., Scilab w przykładach, Wyd. Nami, 2005.
  2. Brzózka J., Dorobczyński L., Programowanie w Matlab, wyd. Mikom 1998.
  3. Mrozek B.,. Mrozek Z., MATLAB i Simulink, Poradnik uŜytkownika, Wyd. HELION 2004.
  4. Regel W., Wykresy i obiekty graficzne w MATLAB, Wyd. MIKOM 2003.
  5. Stachurski M., Metody numeryczne w programie Matlab, wyd. Mikom, 2003.
  6. Bielińska E.: Identyfikacja procesów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1997.
  7. Mańczak K.: Komputerowa identyfikacja obiektów dynamicznych, Warszawa, PWN 1983.

Notes


Modified by dr inż. Daniel Dębowski (last modification: 05-05-2017 13:01)