- Nazwa przedmiotu:
- Metody numeryczne w mechanice
- Koordynator przedmiotu:
- Prof. dr hab. inż. Mariusz PYRZ, prof. nadzw. PW
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Mechatronika Pojazdów i Maszyn Roboczych
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-00000-MSP-0506
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych- 31 godz., w tym:
a) wykład - 15 godz.;
b) laboratorium- 15 godz.
c) konsultacje - 1 godz.;
2) Praca własna studenta - 30 godz. w tym:
a) 3 godz. – bieżące przygotowywanie się do wykładów i do egzaminu
b) 15 godz. - prowadzenie obliczeń i wykonywanie sprawozdań
c) 12 godz. – realizacja zadań domowych,
3) RAZEM – 60 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,2 punktu ECTS – liczba godzin kontaktowych - - 31 godz. w tym:
a) wykład - 15 godz.;
b) laboratorium- 15 godz.;
c) konsultacje - 1 godz.;
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1,2 punktu ECTS - 30 godz. pracy studenta, w tym:
a) 3 godz. – bieżące przygotowywanie się do wykładów
b) 15 godz. - prowadzenie obliczeń i wykonywanie sprawozdań
c) 12 godz. – realizacja zadań domowych
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wykład: znajomość matematyki (analizy i algebry), mechaniki i wytrzymałości materiałów.
Laboratorium: umiejętność programowania.
- Limit liczby studentów:
- określony przez Regulamin Studiów
- Cel przedmiotu:
- Poznanie podstawowych metod numerycznych służących do rozwiązywania zagadnień z dziedziny mechaniki za pomocą komputera
Nabycie umiejętności programowania i wykorzystywania metod numerycznych, przydatnych w modelowaniu problemów z zakresu mechaniki
- Treści kształcenia:
- Wykład: Charakterystyka obliczeń numerycznych prowadzonych za pomocą komputerów. Metody rozwiązywania równań nieliniowych. Metody rozwiązywania układów równań liniowych i nieliniowych. Rozwiązywanie problemów na wartości własne. Całkowanie numeryczne, interpolacja i aproksymacja. Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych
Laboratoria:
Rozwiązywanie numeryczne prostych przykładów dotyczących problemów inżynierskich : programowanie oraz korzystanie z procedur bibliotecznych.
Wprowadzenie do programowania w środowisku Scilab. Rozwiązanie równania nieliniowego (przykład: obliczanie głębokości zanurzenia obiektu pływającego). Rozwiązanie układu równań liniowych (przykład: aproksymacja danych eksperymentalnych). Rozwiązywanie problemu własnego (przykład: drgania swobodne układu mas i sprężyn). Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych (przykład: wyznaczanie linii ugięcia belki zginanej)
- Metody oceny:
- Wykład: kolokwium oraz konspekty z indywidualnych zadań domowych
Laboratorium: na podstawie sprawozdań z wynikami obliczeń
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. S. Rosłoniec, Wybrane metody numeryczne z przykładami zastosowań w zadaniach inżynierskich, Oficyna Wydawnicza PW, 2008.
2. J. Krupka, Wstęp do metod numerycznych. Dla studentów elektroniki i technik informacyjnych, Oficyna Wydawnicza PW, 2009.
3. Wprowadzenie do Scilaba (np. B.Pincon lub inne) - materiały dostępne w internecie.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka 1150-00000-MSP-0506 _W1
- Ma rozszerzoną wiedzę w zakresie matematyki i programowania, przydatną do formułowania i rozwiązywania numerycznego złożonych zadań z mechaniki
Weryfikacja: Kolokwium i ocena indywidualnego zadania domowego
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr2_W01, KMchtr2_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-00000-MSP-0506 _W2
- Zna podstawowe metody i techniki numeryczne stosowane do rozwiązywania zadań matematycznych opisujących zagadnienia mechaniki
Weryfikacja: Kolokwium i ocena indywidualnego zadania domowego
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr2_W01, KMchtr2_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka 1150-00000-MSP-0506 _U1
- Potrafi w środowisku Scilab przeprowadzić obliczenia i symulacje komputerowe dotyczące przykładowych problemów z dziedziny mechaniki, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Weryfikacja: Sprawozdania ze zrealizowanych przykładów obliczeniowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr2_U02, KMchtr2_U08, KMchtr2_U16, KMchtr2_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-00000-MSP-0506 _U2
- Potrafi wykorzystać metody komputerowe do rozwiązywania prostych zadań inżynierskich
Weryfikacja: Sprawozdania ze zrealizowanych przykładów obliczeniowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr2_U02, KMchtr2_U08, KMchtr2_U13, KMchtr2_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe: