|
Vyučující
|
-
Matas Richard, Ing. Ph.D.
-
Volf Michal, Ing.
-
Voldřich Josef, Prof. RNDr. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
Témata přednášek: A - Úvod do problematiky 1. Poznámky k historii mechaniky, matematiky a výpočetního modelování. Přehled vybraných fyzikálních modelů, jejich matematická formulace a základní koncepce jejich řešení 2. Spuštění, uživatelské prostředí a koncepce programů ANSYS Workbench a SpaceClaim, ANSYS Fluent, ANSYS Mechanical, MATLAB B - Modelování proudění tekutin, přestupu tepla a hmoty pomocí programu ANSYS Fluent 3. Tvorba/užití geometrie modelu, síťování 4. Základní proudění tekutin 5. Modelování turbulence 6. Modelování přestupu tepla 7. Vícefázové proudění C - Modely 0D a 1D řešené pomocí programu MATLAB 8. Koncepce a možnosti software MATLAB (základy, maticová kalkulačka, symbolická matematika) 9. Vizualizace, grafy 10. Modely 0D, 1D a řešení (soustav) obyčejných diferenciálních rovnic 11. Grafické uživatelské rozhraní D - Modelování namáhání strojních a energetických zařízení a jejich částí 12. Uživatelské rozhraní a možnosti ANSYS Mechanical APDL 13. Případové studie (statika, modální analýza, sdílení tepla, ...) Témata cvičení: 1. Ukázky matematické formulace modelování vybraných problémů 2. Procvičení - spuštění programů, práce s grafickým prostředím, vstupní a výstupní soubory 3. Procvičení importu, základní tvorby a úprav geometrie komponent; síťování 4. Příklady jednodušších úloh proudění; vliv síťování na přesnost řešení 5. Příklady s různým modelováním turbulence; porovnání se známými experimenty 6. Příklady modelování přestupu tepla mezi tekutinou a stěnami zařízení 7. Příklady modelování vícefázového proudění 8. Procvičení základních dovedností práce s programem MATLAB 9. Tvorba grafů funkcí, vizualizace skalárních a vektorových polí 10. Příklady 0D a 1D modelování, procvičení řešení vybraných typů soustav obyčejných diferenciálních rovnic 11. Tvorba a programování vlastního uživatelského rozhraní 12. Skupiny příkazů APDL, tvorba geometrických entit a sítí MKP, zadávání zatížení a okrajových podmínek 13. Příklady namáhání a ohřevu strojní komponenty (např. ploché příruby, ...)
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška, Cvičení
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
- Vypracování kvalifikační práce [52-468]
- 15 hodin za semestr
- Příprava prezentace (referátu) [3-8]
- 3 hodiny za semestr
- Příprava na souhrnný test [6-30]
- 15 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 30 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| využívat základní znalosti z Bc. kursů týkající se termomechaniky, mechaniky tekutin a pružnosti a pevnosti |
| Odborné dovednosti |
|---|
| využívat dovednosti absolventa Bc. studia z oblasti strojírenství, technologie a materiály |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: používá s porozuměním odborný jazyk a symbolická a grafická vyjádření informací různého typu, |
| bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje, |
| mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
| bc. studium: efektivně využívá moderní informační technologie, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| znát postupy potřebné pro vytváření výpočetních modelů v oblasti strojírenství a energetiky |
| popsat základní přístupy a pravidla pro simulace technických úloh |
| Odborné dovednosti |
|---|
| vytvářet výpočetní modely v oblasti strojírenství a energetiky |
| samostatně používat programy ANSYS Fluent, ANSYS Mechanical, ANSYS Workbench a MATLAB pro základní až středně pokročilé simulace úloh ve strojírenství a energetice |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: plánují, podporují a řídí s využitím teoretických poznatků oboru získávání dalších odborných znalostí, dovedností a způsobilostí ostatních členů týmu, |
| kriticky přistupovat ke zdrojům informací z daného oboru, využívat je při svém studiu i v diskusi s odborníky |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Samostudium, |
| Individuální konzultace, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Řešení problémů, |
| Samostatná práce studentů, |
| Diskuse, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Test, |
| Ústní zkouška, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Seminární práce, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Individuální prezentace, |
| Ústní zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
Davis T.A. Matlab Primer. CRC Press, 2012.
-
Higham D.J., Higham N.J. Matlab Guide. SIAM, 2005.
-
Chen X., Liu Y. Finite Element Modeling and Simulation with ANSYS Workbench. CRC Press, 2019.
|