1. SylabUZ
2. Wydział Mechaniczny
3. semestr zimowy 2022/2023
4. Mechanika i budowa maszyn - pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
5. Modelowanie i symulacja w projektowaniu

Wygeneruj PDF dla tej strony

Modelowanie i symulacja w projektowaniu - opis przedmiotu

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

Zapisz zmiany

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

Zakres tematyczny

Lp.	Treści programowe - WYKŁAD		l. godz. st. stacj.		l. godz. st. niestacj.
W1	Wprowadzenie do matematycznego modelowania i symulacji. Pojęcia: model, modelowanie, symulacja. Rodzaje modeli. Cechy modeli. Etapy modelowania.			2		1,2
W2	Metody identyfikacji modeli statycznych i dynamicznych.			2		1,2
W3	Podstawy analizy wybranych cech wybranych układów mechanicznych.			2		1,2
W4	Metody badania modeli matematycznych konstrukcji mechanicznych.			2		1,2
W5	Podstawy symulacji numerycznej.			2		1,2
W6	Komputerowe narzędzia do modelowania: np. Working Model 2D, Scilab, Excel.			2		1,2
W7	Wybrane zagadnienia z mechaniki, wytrzymałości i PKM.			2		1,2
W8	Modelowanie drgań swobodnych.			2		1,2
W9	Modelowanie drgań swobodnych tłumionych.			2		1,2
W10	Modelowanie drgań wymuszonych nietłumionych.			2		1,2
W11	Modelowanie drgań wymuszonych tłumionych.			2		1,2
W12	Zjawisko rezonansu.			2		1,2
W13	Podstawy metod numerycznych: metody dekompozycyjne i przybliżone, równania różniczkowe II rzędu.			2		1,2
W14	Prezentacja zastosowań wybranych modeli obliczeniowych zastosowanych w przemyśle.			2		1,2
W15	Omówienie środowiska fizycznego, sposobu rozwiązania i otrzymanych wyników symulacji.			2		1,2
		Suma:		30		18

Lp.	Treści programowe - LABORATORIUM		l. godz. st. stacj.		l. godz. st. niestacj.
L1	Zajęcia wprowadzające.			2		1,2
L2	Modelowanie zarysu krawędzi wspornika cz.1			2		1,2
L3	Modelowanie zarysu krawędzi wspornika cz.2			2		1,2
L4	Modelowanie drgań swobodnych.			2		1,2
L5	Modelowanie drgań swobodnych tłumionych.			2		1,2
L6	Modelowanie drgań wymuszonych nietłumionych.			2		1,2
L7	Modelowanie drgań wymuszonych tłumionych.			2		1,2
L8	Modelowanie i analiza zjawiska rezonansu.			2		1,2
L9	Modele kinetostatyczne mechanizmów kinematycznych. Analiza położenia członów i ich prędkości. Siły w węzłach.			2		1,2
L10	Układ korbowo-tłokowy.			2		1,2
L11	Czworoboki przegubowe, układy złożone. Wymuszenia kinematyczne i siłowe układów.			2		1,2
L12	Dynamiczna odpowiedź układów. Równania różniczkowe drugiego rzędu. Tłumienie i sztywność układu.			2		1,2
L13	Badania zmian mocy układów dynamicznych w funkcji czasu cz.1.			2		1,2
L14	Badania zmian mocy układów dynamicznych w funkcji czasu cz.2.			2		1,2
L15	Zaliczenie			2		1,2
		Suma:		30		18

 

Metody kształcenia

Pierwsza część semestru: Wprowadzenie do programu Working Model 2D, 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, wyników 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, za zrealizowane zadanie na wybranym przez studenta modelu: samodzielnie
zrealizowany projekt/budowę modelu, przyjętą metodykę rozwiązania,
rozwiązanie modelu oraz krytyczne uwagi co do rozwiązania,
prezentacja i dyskusja nad projektem, w tym omówienie trudniejszych
aspektów powstałych przy projekcie. Ocenie
podlega stopień skomplikowania rzeczywistego działania 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 prowadzonej 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. Marek Malinowski (ostatnia modyfikacja: 07-05-2022 14:29)