SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Metody komputerowe w projektowaniu dróg i mostów - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Metody komputerowe w projektowaniu dróg i mostów
Kod przedmiotu metody08_pNadGenO2Q91
Wydział Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska
Kierunek Budownictwo / Drogi i mosty
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów drugiego stopnia z tyt. magistra inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr letni 2016/2017
Informacje o przedmiocie
Semestr 1
Liczba punktów ECTS do zdobycia 4
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
  • dr inż. Krzysztof Kula
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
Laboratorium 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę
Wykład 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z metodami numerycznymi wykorzystywanymi w programach komputerowych służących do projektowania dróg i mostów.

Wymagania wstępne

Znajomość podstaw metod komputerowych, podstaw mostownictwa; statyki, stateczności i dynamiki konstrukcji, wytrzymałości materiałów.

Zakres tematyczny

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 oraz płyt na podłożu za pomocą MES. Dostosowane oraz niedostosowane elementy skończone dla płyt. Numeryczne metody bezpośrednie i iteracyjne dla problemów własnych dotyczących zagadnień wyboczenia i dynamiki konstrukcji. Zagadnienia z więzami nierównościowymi. Jednostronny kontakt płyt z podłożem. MES dla konstrukcji cięgnowych. Linearyzacja problemów geometrycznie nieliniowych. Metoda Newtona-Raphsona. Metoda różnic skończonych. Numeryczne metody całkowania równań ruchu. Stabilność warunkowa i bezwarunkowa metod całkowania w czasie. Wprowadzenie do metody elementów brzegowych.

Laboratorium

Elementy modelu obliczeniowego konstrukcji mostowej. Modele geometrii konstrukcji. Szkolenie w zakresie realizacji obliczeń w systemie Robot. Wykorzystanie systemów typu CAD do projektowania dróg. Zaliczenia zadań cząstkowych. Funkcje wpływu sił wewnętrznych w konstrukcjach mostowych. Określanie w sposób numeryczny powierzchni wpływu sił wewnętrznych w realizacjach MES. Tworzenie powierzchni wpływu sił wewnętrznych w mostach płytowych o złożonej geometrii w planie. Tworzenie siatki elementów prętowych na zadanym obrysie konstrukcji. Obliczanie wymuszeń kinematycznych. Tworzenie wykresów powierzchni wpływu dla zadanych sił i przekrojów elementów obiektu. Realizacja obliczeń. Zasady kształtowania poziomej i pionowej geometrii drogi z wykorzystaniem systemu typu CAD. Podstawy wykorzystania nowoczesnych systemów do kompleksowego projektowania infrastruktury drogowej.

Metody kształcenia

Wykład - wykład konwencjonalny.

Laboratorium - praca indywidualna oraz w grupie z wykorzystaniem programów komputerowych.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie zaliczenia z kolokwium.

Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen z zadań cząstkowych realizowanych w trakcie zajęć.

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

Literatura podstawowa

1. Kmita J., Bień J., Machelski Cz.: Komputerowe wspomaganie projektowania mostów, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1983

2. Machelski Cz.: Obliczanie mostów z betonowych belek prefabrykowanych. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2006.

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

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

5. Mechanika budowli: ujęcie komputerowe, t. 2 (R. Ciesielski et al.), t. 3. ( A. Borkowski et al.), Arkady, Warszawa 1992, 1995

6. G. Rakowski, Z. Kacprzyk, Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. Politechnika Warszawska, Warszawa 2005.

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

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

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

Literatura uzupełniająca

1. Kleiber M. (red.), Komputerowe metody mechaniki ciał stałych, PWN, Warszawa 1995.

2. J.T. Oden, G. F. Carey, Finite Elements: Special Problems in Solid Mechanics. The Texas Finite Element Series, vol. V. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey 1984.

3. E. Stein (eds.), Adaptive Finite Elements in Linear and Nonlinear Solid and Structural Mechanics. Springer, Wien 2005. P. Wriggers, Nichtlineare Finite-Element-Methoden. Springer, Berlin 2001.

Uwagi


Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Waldemar Szajna, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 09-09-2016 14:57)