Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Metoda elementów skończonych (KB, MiBP)
Koordynator przedmiotu:
Wojciech Gilewski, prof. dr hab. inż.
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Budownictwo
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1080-BUKBD-MSP-0308
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Razem 75 godz. = 3 ECTS: wykład 15 godz., 15 godz ćwiczenia projektowe, zapoznanie się z literaturą 10 godz., opis wybranej konstrukcji inżynierskiej 13 godz., opracowanie modelu MES konstrukcji inżynierskiej 12 godz., wykonanie obliczeń 2 godz., weryfikacja obliczeń 3 godz., przygotowanie prezentacji 5 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Razem 40 godz. = 1,5 ECTS: 15 godz. na sali wykładowej, ćwiczenia projektowe 15 godz., konsultacje 10 godz,
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Razem 25 godz. = 1 ECTS: opis wybranej konstrukcji inżynierskiej 3 godz., opracowanie modelu MES konstrukcji inżynierskiej 12 godz., wykonanie obliczeń 2 godz., weryfikacja obliczeń 3 godz. przygotowanie prezentacji 5 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Opanowanie materiału z przedmiotów: Metody Numeryczne, Wytrzymałość Materiałów I i II, Mechanika Konstrukcji I i II – studia I stopnia.
Limit liczby studentów:
60
Cel przedmiotu:
Przyswojenie przez studentów podstaw teoretycznych powszechnie stosowanej w obliczeniach inżynierskich Metody Elementów Skończonych. Zrozumienie przybliżonego charakteru metody. Opanowanie materiału tego przedmiotu pozwala w świadomy sposób korzystać z dostępnego oprogramowania inżynierskiego, bez traktowania go jako „czarnej skrzynki”.
Treści kształcenia:
1. Metody analityczne i metody komputerowe w mechanice konstrukcji. 2. Definicja Metody Elementów Skończonych (MES). Informacje historyczne o MES. 3. Przykłady zastosowania MES. 4. Model obliczeniowy konstrukcji inżynierskiej. 5. Podstawowe równania liniowej teorii sprężystości w zapisie macierzowym. 6. Przemieszczeniowy model metody elementów skończonych. 7. Wybrane elementy skończone prętów cienkich i prętów o średniej grubości. 7.1. Elementy skończone prętów wg. teorii Bernoulliego. 7.2. Elementy skończone prętów wg. teorii Timoshenki. 8. Sformułowanie izoparametryczne. 9. Algorytm MES na przykładzie konstrukcji prętowej. 10. Analiza błędu obliczeń i techniki adaptacyjne. 11. MES w dynamice konstrukcji. Dynamika konstrukcji prętowych w ujęciu MES. 12. Systemy obliczeń komputerowych za pomocą MES. 13. Modelowanie konstrukcji inżynierskich za pomocą MES.
Metody oceny:
Kolokwium 1 – skala ocen 2-5. Kolokwium 2 – skala ocen 2-5. Praca projektowa – skala ocen 2-5. Warunki zaliczenia: zaliczenie kolokwium 1 i 2, oddanie i obrona pracy projektowej. Ocena łączna: średnia arytmetyczna ocen cząstkowych z kolokwium 1, kolokwium 2 oraz pracy projektowej.
Egzamin:
nie
Literatura:
[1] Rakowski G., Kacprzyk Z., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005; [2] Łodygowski T., Kąkol W., Metoda elementów skończonych w wybranych zagadnieniach mechaniki konstrukcji inżynierskich. Politechnika Poznańska, Poznań 1994 (dostępny on-line); [3] Z.Kączkowski, Płyty. Obliczenia statyczne. Arkady 2000; [4] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., The Finite Element Method. Vol. I-III, Butterworth-Heinemann 2000.
Witryna www przedmiotu:
w budowie
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
Zna metody komputerowe mechaniki
Weryfikacja: Kolokwium 1
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o
Charakterystyka W2
Zna sformułowanie MES w zadaniach statyki konstrukcji
Weryfikacja: Kolokwium 1
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o
Charakterystyka W3
Zna algorytmy MES w dynamice i stateczności konstrukcji
Weryfikacja: Kolokwium 2
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG.o, P7U_W

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
Umie zbudować macierze elementu skończonego i zweryfikować ich poprawność
Weryfikacja: Kolokwium 2
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_U03
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
Charakterystyka U2
Umie zbudować model MES konstrukcji inżynierskiej
Weryfikacja: Praca projektowa
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_U03
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
Charakterystyka U3
Umie ocenić poprawność rozwiązania MES
Weryfikacja: Praca projektowa
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_U03
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K1
Potrafi pracować w grupie
Weryfikacja: Praca projektowa
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_K02, K2_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KK