|
Vyučující
|
-
Konečný Martin, Ing. Ph.D.
-
Žabka Petr, Ing. Ph.D.
-
Beran Jaroslav, prof. Ing. CSc.
-
Kracík Jan, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Lectures: 1. Introduction to FEM simulation, task types, comparison with analytical approach, importance in pre-production stage. 2. Software for solving FEM problems, modular architecture, modelling steps, basic principles, assumptions. 3. Basic element library, 2D models: plane strain and plain stress, isoparametric elements. 4. Mesh generation, requirements and quality, direct and automatic mesh generation, geometry import. 5. Boundary conditions, B.C types and their influence on results, volume forces. 6. Symmetry, types of symmetries and their use in models. Singularity and its causes, its identification and elimination. 7. Postprocessor results visualization and export possibilities 8. Convergence and accuracy of solution, error types, discretization error estimation, adaptive algorithms 9. Non-linear tasks, sources of non-linearity, material non-linearity, large deformation and large strain 10. Contact tasks, friction in contact, bolt connections. 11. Mathematical models in compressible and incompressible flows. Applications of the numerical simulation approaches. Models used for turbulent flows and a restriction of the turbulent model applications. Results visualization in regards to the turbulent flow features. 12. Mathematical models and numerical simulations of the heat transport phenomena - conduction, convection and radiation. Examples of the solutions. 13. Mathematical models of the multi-phase flows. Identification of the multi-phase interfaces and model approach application on the particular flow problems. 14. Parallel calculation and result visualizations in regards to the scheme accuracy and convergence. Stability of the solutions. Results visualizations. Seminars The seminars are focused on practical solution of tasks in the selected commercial FEM system. a) Introduction to selected software using finite element method. Principles of computational model creation, definition of model properties and boundary conditions, finite element mesh generation. Interpretation of solution results. b) Students are assigned individual tasks from the mechanics of a flexible body, heat conduction and fluid flow.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování)
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 6 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je získání zkušeností s aplikací metody konečných prvků a metody konečných objemů při návrhu zařízení a strojů. Studenti se naučí používat FEM a CFD software k řešení pokročilých lineárních a nelineárních inženýrských problémů. Naučí se také vytvářet geometrii a sítě včetně napojení na CAD software; využívat principů efektivního modelování; správně definovat okrajové podmínky; zajistit přesnost řešení; hodnotit a prezentovat výsledky simulací. Výuka probíhá v anglickém jazyce a od studentů se očekává, že jsou již obeznámeni se základy FEM.
Student získá detailní znalosti z aplikace metody konečných prvků.
|
|
Předpoklady
|
Modelování a simulace
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška
Aktivní účast na cvičeních. Semestrální práce.
|
|
Doporučená literatura
|
-
MANUÁL programu ALGOR..
-
KOLÁŘ, V.-NĚMEC, I.-KANICKÝ, V.:. FEM principy a praxe metody konečných prvků.. Computer Press, 1997.
-
Logan, D., L.:. A first course in the finite element method. Cengage, 2017. ISBN 978-1-305-63734-4.
-
Petruška, J.:. Počítačové metody mechaniky II. Skripta v elektronické podobě. VUT Brno..
-
SPYRAKOS, C.:. Finite element Modeling in Engineering Practice.. Pittsburgh, 1994.
-
STEJSKAL, V. - STEJSKAL, S.:. Mechanika výrobních strojů a zařízení. /Skripta/. ČVUT, Praha, 1994.
|