- Nazwa przedmiotu:
- Metody komputerowe w inżynierii lądowej
- Koordynator przedmiotu:
- mgr inż. / Władysław Ostrowski / starszy wykładowca
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Budownictwo
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty wspólne dla kierunku
- Kod przedmiotu:
- BS2A_11
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2012/2013
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Wykład 15h; Projekt 15h;
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą 5h;
Przygotowanie do kolokwium 5h;
Przygotowanie projektu 10h;
Razem 50h = 2 ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Wykłady - 15h; Projekt - 15h; Razem 30h = 1,2 ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Projekt 15h;
Przygotowanie projektu 10h;
Razem 25h = 1 ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt15h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wytrzymałość materiałów, Teoria sprężystości i plastyczności
- Limit liczby studentów:
- Wykłady: min. 15; Projekty: 10 - 15.
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest poznanie metod obliczeniowych współcześnie wykorzystywanych w praktyce inżynierskiej oraz nabycie umiejętności modelowania Metodą Elementów Skończonych układów o dowolnej geometrii i stosowania algorytmów MES do rozwiązywania zagadnień mechaniki konstrukcji, a także nabycie umiejętności stosowania Metody Różnic Skończonych w zagadnieniach, w których występują równania różniczkowe.
- Treści kształcenia:
- W1 - Ogólna charakterystyka metod obliczeniowych stosowanych w obliczeniach konstrukcji.
W2 - Zastosowanie Excela do wykonywania prostych obliczeń inżynierskich.
W3 - Skrócony opis metody elementów skończonych. Ogólna procedura metody, dyskretyzacja układu, algorytm obliczeniowy. Przykłady zastosowań MES.
W4 - Zastosowanie MES do obliczeń konstrukcji ramowych. Przykład analizy statycznej ramy płaskiej. Na zakończenie przeprowadzenie sprawdzianu z przygotowania danych do obliczeń.
W5 - Elementy skończone układów płaskich. Charakterystyki elementu skończonego. Funkcje kształtu.
W6 - Inne możliwości zastosowań MES - analiza problemów własnych wyboczenia i dynamiki, zagadnienia nieliniowe.
W7 - Zastosowanie metody różnic skończonych do obliczeń statycznych płyt prostokątnych.
W8 - Zastosowanie metody podwójnych szeregów trygonometrycznych do obliczeń płyt prostokątnych.
W9 - Przeprowadzenie sprawdzianiu z zagadnień omawianych na wykładach.
P1 - Zastosowanie Excela do wykonania prostych obliczeń statycznych konstrukcji - przykład łuku parabolicznego statycznie niewyznaczalnego (przygotowanie procedur obliczeniowych, przybliżone całkowanie).
P2 - Przygotowanie pliku z danymi do obliczeń statycznych ramy płaskiej (zastosowanie programu dydaktycznego z opisem procedur MES) i sprawdzenie poprawności otrzymanych wyników z wynikami innego profesjonalnego programu komputerowego.
P3 - Zastosowanie metody różnic skończonych do obliczeń statycznych płyty prostokątnej. Przygotowanie układu równań wynikającego z równania różniczkowego odkształconej powierzchni płyty, rozwiązanie tego układu równań (wyznaczenie ugięć w węzłach przyjętej siatki podziału) oraz obliczenie momentów zginających i sił poprzecznych w wybranych przekrojach.
P4 - Obliczenie ugięcia i zadanego momentu zginającego w środku w/w płyty przy zastosowaniu metody podwójnych szeregów trygonometrycznych oraz metody elementów skończonych.
P5 - Porównanie wyników z trzech metod obliczeń statycznych rozpatrywanej wyżej płyty.
P6 - Analiza wyników obliczeń płyty otrzymanych z metody elementów skończonych przy zastosowaniu różnych rodzajów elementów i przy różnej gęstości podziału płyty.
- Metody oceny:
- Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest aktywny udział w zajęciach laboratoryjnych, przygotowanie danych do obliczeń komputerowych, opracowanie trzech projektów na podstawie uzyskanych wyników oraz napisanie dwóch sprawdzianów z materiału omawianego na wykładach.
Ostateczna ocena z przedmiotu ustalona zostanie na podstawie liczby uzyskanych punktów:
a) za poprawność i terminowość opracowania projektu nr 1: 0 - 5 punktów,
b) za poprawne i terminowe przygotowanie danych do obliczeń komputerowych projektu nr 2: 0 - 4 punktów,
c) za staranność szaty graficznej oraz prawidłowe i terminowe opracowanie projektu nr 2: 0 - 4 punktów,
d) za poprawne i terminowe przygotowanie danych do obliczeń komputerowych projektu nr 3: 0 - 4 punktów,
e) za staranność szaty graficznej oraz prawidłowe i terminowe opracowanie projektu nr 3: 0 - 4 punktów,
f) za sprawdzian dotyczący projektu nr 2: 0 - 10 punktów,
g) za sprawdzian z zagadnień omawianych na wykładzie 0 - 5 punktów.
Ogółem liczba punktów możliwych do uzyskania: 40.
Ostateczne przeliczenie punktów na oceny:
- ocena 3.0 za 26 - 28 punktów,
- ocena 3.5 za 29 - 31 punktów,
- ocena 4.0 za 32 - 34 punktów,
- ocena 4.5 za 35 - 37 punktów,
- ocena 5.0 za 38 - 40 punktów.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Rakowski G., Kacprzyk Z.: Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2005.
2. Szmelter J.: Metody komputerowe w mechanice. PWN, Warszawa 1980.
3. Kleiber M.: Wprowadzenie do metody elementów skończonych. PWN, Warszawa-Poznań 1989.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- Program studiów opracowany na podstawie programu nauczania zmodyfikowanego w ramach Zadania 38 Programu Rozwojowego Politechniki Warszawskiej
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W01_01
- Ma rozszerzoną wiedzę z matematyki w zakresie metod stosowanych w systemach obliczeniowych oraz programach komputerowych.
Weryfikacja: Sprawdzian(W3, W4, W5).
Powiązane efekty kierunkowe:
B2A_W01_01
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W01
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U02_01
- Potrafi porozumiewać się w środowisku inżynierskim przy użyciu różnych technik.
Weryfikacja: Sprawdzian(W3, W4, W5).
Powiązane efekty kierunkowe:
B2A_U02_01
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U02
- Efekt U07_01
- Potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla budowlanej działalności inżynierskiej. Potrafi zestawiać i formatować w przejrzysty sposób dane oraz wyniki obliczeń uzyskanych z programów komputerowych. Potrafi wykorzystać dostępne oprogramowanie do opracowania i prezentacji wykonanych projektów. Wykorzystuje oprogramowanie komputerowe do obliczeń i rysunków.
Weryfikacja: Laboratoria(L1 - L6).
Powiązane efekty kierunkowe:
B2A_U07_01
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U07