Sylabus předmětu AFDI - Aplikace FEM v dřevařském inženýrství (LDF - LS 2018/2019)Help


     Čeština          Angličtina          


Kód předmětu: AFDI
Název předmětu česky:
Aplikace FEM v dřevařském inženýrství
Název předmětu anglicky: Finite Elemet Method in Wood Technology
Semestr:
LS 2018/2019
Způsob ukončení a počet kreditů:
zápočet (4 kredity)
Forma výuky a dotace hodin: prezenční, 0/3 (počet hodin přednášek týdně / počet hodin cvičení týdně)
kombinovaná, 18/0 (počet hodin přednášek za období / počet hodin cvičení za období)
Stupeň studia: bakalářský; magisterský; magisterský navazující
Typ předmětu:
povinný
Typ výuky předmětu: normální
Možnost studia předmětu během zahraniční mobility:
-- obsah této položky nebyl definován --
Jazyk výuky: čeština
Garant předmětu:
Ing. Jan Tippner, Ph.D.
Garantující ústav: Ústav nauky o dřevě a dřevařských technologií (LDF)
Fakulta:
Vyučující:
Ing. David Děcký, Ph.D. (cvičící, přednášející)
Ing. Jaromír Milch, Ph.D. (cvičící, přednášející)
Ing. Pavlína Suchomelová (cvičící, přednášející)
Ing. Jan Tippner, Ph.D. (cvičící, garant, přednášející, tutor, zkoušející)
Mgr. Ing. Miroslav Trcala, Ph.D. (cvičící, přednášející)
Ing. Barbora Vojáčková, DiS. (cvičící, přednášející)
Prerekvizity: Státní bakalářská zkouška
 
Rozvrh v aktuálním období:
-- obsah této položky nebyl definován --
 
Cíl předmětu a studijní výstupy:
Osvojení si znalostí mechaniky kontinua, termodynamiky kontinua v pokročilých úlohách zpracování dřeva, znalostí principu metody konečných prvků, technologie tvorby numerických simulací. Osvojení si pokročilých dovedností práce se simulačním software včetně skriptování.
 
Obsah předmětu:
1.
Úvod do předmětu, mechanické modely rostlého dřeva (ortotropie, odklon vláken, vliv vlhkosti, interpretace vad). Vybrané numerické metody řešení diferenciálních rovnic, úvod do problematiky variačních metod, úvod do problematiky metody konečných prvků, rozdělení základních fyzikálních fenoménů způsobu chování materiálu, implementace kapitol fyziky. (dotace 0/3)
2.
Mechanické modely kompozitů (vrstvené kompozity s odklony vláken, lepená spára, částicové kompozity, modelování distribuce hustoty, sendviče, lamináty). (dotace 0/3)
3.
Difúzní a vázané modely dřeva a materiálů na bázi dřeva (teplo, vlhkost, vazba na mechaniku - thermo- a hygroexpanze). (dotace 0/3)
4.
Skořepinové modely s ortotropními kompozity na bázi dřeva, fyzikální rozbor projektu, prutové (beamové) modely pro statické a dynamické výpočty. (dotace 0/3)
5.
Tělesové modely mechaniky detailů dřevěných konstrukcí, rovinné tepelné úlohy (skladba, tepelné mosty). (dotace 0/3)
6.
Tělesové tepelné analýzy (ohřev sušení, sanace, modifikace). (dotace 0/3)
7.
Pravděpodobnostní citlivostní analýzy (vliv faktorů, změny geometrie, změny materiálu). (dotace 0/3)
8.
Dynamické analýzy pro prutové, skořepinové a tělesové prvky (modální, harmonická a transientní úlohy), akustická analýza útlumu. (dotace 0/6)
9.
Tvarová a topologická optimalizace. (dotace 0/3)
10.
Práce na projektu, prezentace/obhajoba projektů. (dotace 0/9)
Studijní aktivity a metody výuky:
Druh
Prezenční studium
Kombinované studium
cvičení39 h
18 h
konzultace
24 h
34 h
projektová práce
7 h
12 h
veřejná prezentace (ústní)
3 h1 h
příprava na průběžné hodnocení
3 h
3 h
příprava prezentace
6 h
6 h
zpracování seminární práce30 h
38 h
Celkem
112 h
112 h
 
Požadavky na ukončení:
Obhajoba seminární práce: prezentace projektu a diskuse. Projekt (10 a 20 stran, standardní struktura) spočívá v sestavení vybraného numerického modelu, provedení analýz a interpretaci výsledků. Projekt zaměřen na prokázání dovedností - samostatnou tvorbu výpočtového modelu, fyzikální a metodologický rozbor problému, interpretaci výsledků. Řešeny úlohy z oblasti užití dřeva či materiálů na bázi dřeva a výrobků z nich. Projekt je odevzdáván elektronickou formou a po individuální obhajobě projektu je udělen zápočet.
 
Rozložení požadavků na ukončení:
Druh
Prezenční studium
Kombinované studium
Celkem
0 %
0 %
 
Studijní literatura a zdroje:
Základní:
MADENCI, E. -- GUVEN, I. The finite element method and applications in engineering using ANSYS. New York: Springer, 2006. 686 s. ISBN 0-387-28289-0.
KOLÁŘ, V. -- NĚMEC, I. -- KANICKÝ, V. FEM - Principy a praxe metody konečných prvků. 1. vyd. Praha: Computer Press, 1997. 12 s. ISBN 80-7226-021-9.
NAKASONE, Y. -- YOSHIMOTO, S. -- STOLARSKI, T A. Engineering analysis with ANSYS software. Amsterdam: Butterworth-Heinemann, 2006. 456 s. ISBN 0-7506-6875-X.
MOAVENI, S. Engineering fundamentals: an inroduction to engineering. 4. vyd. Stamford, CT: Cengage Learning, 2011. 700 s. ISBN 978-1-4390-6210-4.
Finite element analysis: theory and application with ANSYS. 3. vyd. Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall, 861 s. ISBN 978-0-13-241651-1.
Finite element simulations with ANSYS workbench 14: [theory, applications, case studies]. Mission, Kan.: Schroff Development Corp., 2012. 602 s. ISBN 978-1-58503-725-4.
TOPPING, B H V. Advances in computational structural mechanics. Edinburgh: Civil-comp press, 1998. 472 s. ISBN 0-948749-57-1.
BARBERO, E J. Finite element analysis of composite materials. Boca Raton: CRC Press, 331 s. ISBN 978-1-4200-5433-0.
Multiphysics modelling with finite element methods. New Jersey ;: London :, 422 s. ISBN 9789812568434.

Doporučená:
BRDIČKA, M. -- SAMEK, L. -- SOPKO, B. Mechanika kontinua. 3. vyd. Praha: Academia, 2005. 799 s. Česká matice technická ;. ISBN 80-200-1344-X.
GRIFFITHS, D. Programming the finite element method. 5. vyd. Chichester: Wiley, 2014. 664 s. ISBN 978-1-119-97334-8.
TOPPING, B H V. -- KUMAR, B. Developments in analysis and design using finite element methods. Edinburgh: Civil-Comp, 1999. 282 s. ISBN 0-948749-61-X.
ZIENKIEWICZ, O. -- TAYLOR, R. The finite element method : Solid and fluid Mechanics, dynamics and non-linearity . Volume 2. 4. vyd. Berkshire: McGraw-Hill, 1991. 807 s. ISBN 0-07-084175-6.
Process modelling and simulation with finite element methods. Singapore: World Scientific, 2004. 382 s. ISBN 981-238-793-5.

Zařazení předmětu ve studijních plánech v aktuálním období:
Obor N-DI-DI Dřevařské inženýrství, prezenční forma, počáteční období ZS 2018/2019
Obor N-DI-DI Dřevařské inženýrství, kombinovaná forma, počáteční období ZS 2018/2019
 
Vyučován v předchozích obdobích:
LS 2017/2018, LS 2016/2017 (a starší)
Místo výuky:
Brno


Poslední změnu provedla Ing. Alice Malá dne 3. 1. 2019.

Typ výstupu: