- Nazwa przedmiotu:
- Numeryczne analizy struktur warstwowych
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Jarosław Mańkowski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechanika i Budowa Maszyn
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-MBKCI-ISP- 0404
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2016/2017
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych – 31 godz., w tym:
• wykład - 30 godz.;
• konsultacje – 1 godz.
2) Praca własna studenta – 40 godz., w tym:
• studia literaturowe: 5 godz.
• przygotowanie do zajęć: 15 godz.
• przygotowanie do sprawdzianów i egzaminu: 30 godz.
3) RAZEM – 81 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,2 punktów ECTS – liczba godzin kontaktowych – 31 godz., w tym:
• wykład - 30 godz.;
• konsultacje – 1 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1,2 punktów ECTS – 30 godz., w tym:
• przygotowanie do sprawdzianów i egzaminu: 30 godz.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość podstaw mechaniki obejmująca zakres przedmiotów: Mechanika ogólna I, Mechanika ogólna II. Znajomość podstaw wytrzymałości materiałów obejmująca zakres przedmiotów: Wytrzymałość materiałów I, Wytrzymałość materiałów II. Znajomość podstaw konstrukcji maszyn obejmująca zakres przedmiotów: Podstaw konstrukcji maszyn, Projektowanie podstaw konstrukcji maszyn I, II. Znajomość podstaw metody elementów skończonych oraz umiejętność posługiwania się systemem Abaqus obejmująca zakres przedmiotu: Metoda elementów skończonych. Znajomość podstaw analizy struktur cienkościennych obejmująca zakres przedmiotów: Analiza sztywnościowo-wytrzymałościowa konstrukcji cienkościennych, Podstawy projektowania konstrukcji cienkościennych, Mechanika elementów laminowanych
- Limit liczby studentów:
- zgodnie z zarządzeniem Rektora PW
- Cel przedmiotu:
- Poznanie podstawowych zasad i sposobów analiz kompozytów i struktur warstwowych z wykorzystaniem MES. Nabycie przez studentów umiejętności wykorzystania podstawowych zasad i sposobów wykorzystywanych w MES do analiz struktur warstwowych i kompozytów oraz ukształtowanie świadomości podstawowych możliwości i ograniczeń MES w analizach struktur warstwowych i kompozytów.
- Treści kształcenia:
- 1. Wstęp. Wiadomości podstawowe, przegląd oprogramowania do analizy numerycznych struktur warstwowych.
2. Metoda elementów skończonych w analizie laminatów.
3. Płaski stan naprężenia - wykład obejmuje omówienie problemów związanych z modelowaniem MES właściwości pojedynczej warstwy ortotropowej oraz struktury złożonej z wielu warstw.
4. Proste przypadki analizy płyt laminowanych - wykład obejmuje wykorzystanie MES do analiz płyt i belek laminowanych pracujących w prostym stanie obciążenia.
5. Analiza sił krytycznych i częstości drgań własnych za pomocą MES.
6. Koncentracja naprężenia. Wykład obejmuje zagadnienia związane z analizą stanu naprężenia występującego wokół koncentratora, w płaskim stanie naprężenia.
7. Analizy numeryczne prostych struktur laminowanych pracujących w złożonym stanie obciążenia. Wykład obejmuje podstawowe zagadnienia dotyczące modelowania tego typu konstrukcji. Sposoby wprowadzania obciążeń. Definiowanie warunków brzegowych.
8. Modelowanie węzłów konstrukcyjnych. Wykład obejmuje problemy związane z modelowaniem struktur warstwowych złożonych geometrycznie kształtach.
9. Wprowadzanie obciążeń i warunków brzegowych do struktur laminowanych - problemy modelowania i analiz MES połączeń metal-kompozyt.
- Metody oceny:
- Wykład: trzy sprawdziany,
Egzamin ustny lub pisemny.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- • Osiński J., Obliczenia wytrzymałościowe elementów maszyn z zastosowaniem metody elementów skończonych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1998.
• Niezgodziński M. E. Niezgodziński T. Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo Techniczne, 1996.
• Tylikowski A., Kurnik W., Mechanika elementów laminowanych, Oficyna Wydaw. Politech. Warszawskiej, 1997, ISBN 8387012238
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt 1150-MBKCI-ISP- 0404_W1
- Zna cechy charakterystyczne podstawowych metod numerycznych stosowanych w analizach struktur warstwowych.
Weryfikacja: Sprawdzian, egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W04, KMiBM_W06, KMiBM_W17
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W03, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05
- Efekt 1150-MBKCI-ISP- 0404_W2
- Zna podstawy wykorzystania metody elementów skończonych w analizach laminatów.
Weryfikacja: Sprawdzian, egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W04, KMiBM_W06, KMiBM_W17
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W03, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05
- Efekt 1150-MBKCI-ISP- 0404_W3
- Posiada dobrze ugruntowaną wiedzę z zakresu oceny wytężenia struktur warstwowych. Zna metody modelowania właściwości warstw ortotropowych, wprowadzania warunków brzegowych oraz obciążeń do laminatów.
Weryfikacja: Sprawdzian, egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W04, KMiBM_W06, KMiBM_W19, KMiBM_W17, KMiBM_W18, KMiBM_W20
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W03, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W06, InzA_W02, InzA_W05, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W08
- Efekt 1150-MBKCI-ISP- 0404_W4
- Ma świadomość uproszczeń stosowanych w modelach obliczniowych warstwowych.
Weryfikacja: Sprawdzian, egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W18, KMiBM_W20
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W08
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt 1150-MBKCI-ISP- 0404_U1
- Student potrafi wykonać proste analizy wytrzymałościowe płyt i belek laminowanych.
Weryfikacja: Sprawdzian, egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U01, KMiBM_U03, KMiBM_U16, KMiBM_U24
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U05
- Efekt 1150-MBKCI-ISP- 0404_U2
- Student potrafi zaplanować i wykonać analizy wytrzymałościowe złożonych struktur warstwowych (węzłów konstrukcyjnych) pracujących w złożonym stanie obciążenia.
Weryfikacja: Sprawdzian, egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U01, KMiBM_U03, KMiBM_U10, KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, InzA_U01, InzA_U02, T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
- Efekt 1150-MBKCI-ISP- 0404_U3
- Potrafi wykonać analizy postaci, sił krytycznych i częstości drgań własnych.
Weryfikacja: Sprawdzian, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U01, KMiBM_U03, KMiBM_U10, KMiBM_U15, KMiBM_U16, KMiBM_U17, KMiBM_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, InzA_U01, InzA_U02, T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U16
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt 1150-MBKCI-ISP- 0404_K1
- Student jest świadomy konieczności pogłębiania wiedzy w zakresie zaawansowanych technik obliczeniowych oraz zna możliwości dalszego rozwoju w tym kierunku na wydz. Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych. Rozumie problemy związane z oceną bezpieczeństwa konstrukcji i ma świadomość odpowiedzialności ciążącej na osobie dokonującej analiz wytrzymałościowych.
Weryfikacja: Sprawdzian, egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_K01, KMiBM_K02, KMiBM_K03
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K01, T1A_K02, InzA_K01, T1A_K05