SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Modelowanie i symulacja w projektowaniu - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Modelowanie i symulacja w projektowaniu
Kod przedmiotu 06.1-WM-MiBM-KM-P-07_15
Wydział Wydział Mechaniczny
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2018/2019
Informacje o przedmiocie
Semestr 7
Liczba punktów ECTS do zdobycia 4
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
  • dr inż. Marek Malinowski
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Wykład 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę
Laboratorium 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

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

Wymagania wstępne

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

Zakres tematyczny

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.

Metody kształcenia

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.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

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.

Literatura podstawowa

  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

Literatura uzupełniająca

  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.

Uwagi


Zmodyfikowane przez dr inż. Daniel Dębowski (ostatnia modyfikacja: 24-04-2018 20:42)