|
|
Hlavní nabídka Prohlížení IS/STAG
Nalezené předměty, počet: 1
Stránkování výsledků vyhledávání
Nalezeno 1 záznamů
Export do Xls
Informace o předmětu
KME / UMM
:
Popis předmětu
Pracoviště / Zkratka
|
KME
/
UMM
|
Akademický rok
|
2024/2025
|
Akademický rok
|
2024/2025
|
Název
|
Úvod do modelování v mechanice
|
Způsob zakončení
|
Zápočet
|
Způsob zakončení
|
Zápočet
|
Akreditováno / Kredity
|
Ano,
3
Kred.
|
Forma zakončení
|
-
|
Forma zakončení
|
-
|
Rozsah hodin
|
Přednáška
3
[HOD/TYD]
|
Zápočet před zkouškou
|
Ne
|
Zápočet před zkouškou
|
Ne
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Počítán do průměru
|
NE
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština, Angličtina
|
Obs/max
|
|
|
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Letní semestr
|
119 / -
|
3 / -
|
1 / -
|
Počítán do průměru
|
NE
|
Zimní semestr
|
0 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Rozvrh
|
Ano
|
Vyučovaný semestr
|
Letní semestr
|
Vyučovaný semestr
|
Letní semestr
|
Minimum (B + C) studentů
|
10
|
Volně zapisovatelný předmět |
Ano
|
Volně zapisovatelný předmět
|
Ano
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština, Angličtina
|
Počet dnů praxe
|
0
|
Počet hodin kontaktní výuky |
|
Hodnotící stupnice |
S|N |
Periodicita |
každý rok
|
Periodicita upřesnění |
|
Základní teoretický předmět |
Ne
|
Profilující předmět |
Ne
|
Základní teoretický předmět |
Ne
|
Hodnotící stupnice |
S|N |
Nahrazovaný předmět
|
Žádný
|
Vyloučené předměty
|
Nejsou definovány
|
Podmiňující předměty
|
Nejsou definovány
|
Předměty informativně doporučené
|
Nejsou definovány
|
Předměty,které předmět podmiňuje
|
Nejsou definovány
|
Graf četnosti udělených hodnocení studentům napříč roky:
Obrázek PNG
,
XLS
|
Cíle předmětu (anotace):
|
Představit studentům obor mechanika a obeznámit je se základními pojmy, problémy a metodami řešení. Ukázat studentům typické moderní aplikace mechaniky na reálných příkladech z praxe.
|
Požadavky na studenta
|
Samostatná práce při přednášce a zápočtová písemná práce, kde student prokáže přehledovou znalost probírané látky.
|
Obsah
|
1. Úvodní přednáška. Rozdělení mechaniky, základní pojmy a veličiny. Historie mechaniky. Význam a motivační příklady využití mechaniky v praxi.
2. Dynamika nerotujících systémů. Význam dynamiky. Nekmitavý a kmitavý pohyb. Postupy počítačového modelování v dynamice. Elementární příklady modelování v dynamice. Kmitání silově a kinematicky buzených systémů s jedním a více stupni volnosti. Reálné aplikace dynamiky v jaderném inženýrství a na kolejová vozidla.
3. Dynamika rotujících systémů. Základní výpočtový model vázaného hmotného bodu v rotujícím souřadnicovém systému. Základní výpočtový model Lavalova rotoru v pevném souřadnicovém systému. Amplitudová charakteristika a kritické otáčky. Ukázka reálných aplikací v energetickém a automobilovém průmyslu.
4. Dynamika vázaných mechanických systémů. Vázané mechanické systémy (VMS). Charakteristiky tuhých těles. Kinematické vazby. Kinematický popis a pohybové rovnice VMS. Programové prostředky pro řešení úloh VMS. Ukázky reálných aplikací.
5. Pružnost a pevnost. Základní pojmy pevnosti. Návrhy konstrukcí z hlediska pevnosti a tuhosti pro základní typy namáhání - tah, krut, ohyb. Numerické řešení úloh pružnosti a jeho využití v praxi.
6. Mechanika kompozitních materiálů. Význam a struktura. Klasifikace kompozitních materiálů a jejich výroba. Jednosměrové kompozity a jejich mechanické vlastnosti.
7. Mechanika kompozitních materiálů. Mechanizmy porušení kompozitních materiálů. Pevnostní podmínky. Klasická laminátová teorie. Aplikace piezoelektrických materiálů v laminátech.
8. Experimentální mechanika. Experimentální pružnost. Metody měření. Elektrická odporová tenzometrie. Experimentální dynamika. Dynamické namáhání. Snímače. Měření vibrací a hluku. Vyvažování.
9. Biomechanika. Význam a historie biomechaniky. Klasifikace a řešení biomechanických problémů. Úloha interakce. Ukázka aplikací na močový trakt, cévy, fixace zlomenin, náhrady. Simulace chůze.
10. Proudění nestlačitelných vazkých kapalin. Analytické řešení tlakového a rychlostního pole ustáleného laminárního proudění nestlačitelné kapaliny mezi dvěma rovnoběžnými deskami a ve válcové trubici. Smykové napětí na stěně. Aplikace na proudění krve v bypassu. Proudění stlačitelných tekutin. Numerické řešení modelové skalární lineární hyperbolické PDR v 1D. Aplikace ve vnitřní aerodynamice.
11. Biomechanické modely člověka. Modely na bázi tuhých těles (1D, 2D, 3D). Validace. Aktivní model. Deformovatelné modely a jejich konstrukce. Škálování virtuálních modelů. Ukázky aplikací.
12. Od mechaniky mikrostruktur k fyzice makroskopických objektů. Popis struktur a procesů na různých velikostních škálách. Mechanika mikroskopických objektů a makroskopický svět. Zákon zachování energie. Ukázka aplikace na fyziku krystalické mřížky a zjednodušenou mechanika živé buňky.
13. Závěrečná shrnující přednáška. Shrnutí a důležité závěry z předchozích přednášek. Kombinace různých oborů mechaniky. Validace, identifikace a optimalizace.
|
Aktivity
|
|
Studijní opory
|
|
Garanti a vyučující
|
|
Literatura
|
-
Základní:
Laš, Vladislav; Hlaváč, Zdeněk,; Vacek, Vlastimil. Technická mechanika v příkladech. 4. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2005. ISBN 80-7043-409-0.
-
Doporučená:
NELSON, E.W. -BEST, C.L. -MC LEAN, W.G. Engineering Mechanics. Mc Graw - Hill, 1997.
-
Doporučená:
Zeman, Vladimír; Laš, Vladislav. Technická mechanika. 2. přeprac. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2001. ISBN 80-7082-789-0.
-
On-line katalogy knihoven
|
Časová náročnost
|
Všechny formy studia
|
Aktivity
|
Časová náročnost aktivity [h]
|
Kontaktní výuka
|
39
|
Příprava na souhrnný test [6-30]
|
39
|
Celkem
|
78
|
|
Předpoklady
|
Odborné znalosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že je student před zahájením výuky schopen: |
charakterizovat základní pojmy z fyziky |
identifikovat hlavní technické problémy v průmyslu a lekařství |
disponovat základními znalostmi z vektorového a maticového počtu |
disponovat základními znalostmi z matematické analýzy (funkce, limity, derivace, integrály, diferenciální rovnice) |
Odborné dovednosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že student před zahájením výuky dokáže: |
definovat základní fyzikální veličiny v oblasti mechaniky |
sestavit soustavu algebraických rovnic v maticovém tvaru |
vyřešit úlohu na vlastní hodnoty matice |
vypočítat integrály základních funkcí |
vypočítat derivace základních funkcí |
klasifikovat obyčejné a parciální diferenciální rovnice |
realizovat vhodnou algoritmizaci řešení úlohy |
Obecné způsobilosti - před zahájením studia předmětu je student schopen: |
bc. studium: efektivně využívá moderní informační technologie, |
bc. studium: kriticky přistupuje ke zdrojům informací, informace tvořivě zpracovává a využívá při svém studiu a praxi, |
bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje, |
bc. studium: rozpozná problém, objasní jeho podstatu, rozčlení ho na části, |
bc. studium: je otevřený k využití různých postupů při řešení problémů, nahlíží problém z různých stran, |
|
Výsledky učení
|
Odborné znalosti - po absolvování předmětu prokazuje student znalosti: |
klasifikovat základní úlohy mechaniky |
vymezit metody řešení problémů ze statiky a pružnosti |
vymezit metody řešení problémů z kinematiky a dynamiky |
uvést do souvislosti numerické metody vhodné pro řešení úloh mechaniky |
klasifikovat problémy biomechaniky |
vysvětlit základní pojmy mechaniky tekutin |
identifikovat typické úlohy ve strojírenství |
vymezit metody měření základních mechanických veličin |
Odborné dovednosti - po absolvování předmětu prokazuje student dovednosti: |
přiřadit technický problém ke konkrétní specializaci v mechanice |
vypočítat mechanické napětí při zatížení tahem |
definovat a aplikovat vztah pro vlastní frekvenci systému |
navrhnout rozčlenění mechanického systémy na jednotlivé komponenty za účelem vytvoření výpočtového modelu |
interpretovat výhody použití moderních kompozitních materiálů pro konkrétní konstrukci |
zdůvodnit použití daného čidla pro konkrétní úlohu v experimentální mechanice |
vypočítat rychlost a polohu v závislosti na zrychlení objektu |
rozhodnout o typu proudění v definované úloze |
zdůvodnit účel biomechanického modelu člověka |
Obecné způsobilosti - po absolvování předmětu je student schopen: |
bc. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení, |
bc. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
bc. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru, |
|
Hodnoticí metody
|
Odborné znalosti - odborné znalosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Průběžné hodnocení, |
Test, |
Odborné dovednosti - odborné dovednosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Průběžné hodnocení, |
Test, |
Obecné způsobilosti - obecné způsobilosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Průběžné hodnocení, |
Test, |
|
Vyučovací metody
|
Odborné znalosti - pro dosažení odborných znalostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška s aktivizací studentů, |
Přednáška s diskusí, |
Samostudium, |
Odborné dovednosti - pro dosažení odborných dovedností jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška s aktivizací studentů, |
Přednáška s diskusí, |
Samostudium, |
Obecné způsobilosti - pro dosažení obecných způsobilostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška s aktivizací studentů, |
Přednáška s diskusí, |
Individuální konzultace, |
|
|
|
|