Detail předmětu

Projekt - Computer Aided Engineering

FSI-ZP9 Ak. rok: 2026/2027 Zimní semestr

Předmět poskytuje přehled o analytickém a numerickém řešení tvarově složitých strojních součástí, které jsou podrobeny kombinovanému silovému působení při uvažování teplotních dějů (např. kliková hřídel, ojnice, vačková hřídel). Důraz je kladen na týmovou práci při řešení multifyzikální úlohy zahrnující analýzu kinematiky, dynamiky a silového a teplotního působení na strojní součást, přípravu digitálního modelu, správné nastavení vstupů numerického výpočtu (okrajové podmínky, konečnoprvková síť) a detailní analýzu získaných výsledků. Předmět integruje poznatky získané v teoretických předmětech bakalářského studia konstrukčního inženýrství, zejména v oblasti technické mechaniky, pružnosti a pevnosti, 3D modelování, termomechaniky a řešení úloh pomocí metody konečných prvků. 

Garant předmětu

doc. Ing. David Nečas, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování

Výsledky učení předmětu

Prerekvizity

Znalosti z oblasti technické mechaniky, pružnosti a pevnosti, konstruování strojů, 3D modelování, termomechaniky, řešení úloh pomocí metody konečných prvků.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky získání zápočtu (0-100 bodů, minimum pro získání zápočtu je 50):

  • aktivní účast na cvičeních formou konzultací (min. 10 bodů z 20),
  • odevzdání projektu v požadovaném rozsahu (min. 40 bodů z 80).

Podmínky získání zkoušky (0-100 bodů, minimum pro absolvování zkoušky je 50):

  • týmová obhajoba řešení projektu před komisí (min. 20 bodů ze 40),
  • individuální odborná rozprava před komisí nad problematikou, která souvisí s projektem a navazuje na požadované prerekvizity (min. 30 bodů ze 60),
  • celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Přednáška: účast je doporučená.

Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím, povolují se maximálně dvě absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Absolventi porozumí možnostem využití přístupů CAE v návrhovém procesu a na základě řešení multifyzikální úlohy dokáží analyzovat tvarově složitou strojní součást podrobenou dynamickým silovým a teplotním účinkům.

  • Schopnost a efektivní aplikace analytických vztahů při analýze součásti.
  • Schopnost řešit tvarově složitou strojní součást z pohledu kinematiky, lineární dynamiky, působení silových účinků (včetně termomechanických), napjatosti a deformace.
  • Znalost přístupů a nástrojů CAD/CAE pro analýzu pokročilé strojní součásti při uvažování skutečných provozních stavů.
  • Schopnost analyzovat a kriticky diskutovat dosažené výsledky.
  • Schopnost řešit komplexní konstrukční problém v týmu včetně prezentace dosažených výsledků.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Použití předmětu ve studijních plánech

Program B-KSI-P: Konstrukční inženýrství, bakalářský
obor ---: bez specializace, 10 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

16 hod., nepovinná

Osnova


  • CAE v návrhovém procesu.

  • Základy numerických metod pro obyčejné diferenciální rovnice.

  • Řešení multifyzikálních úloh pomocí metody konečných prvků (MKP).

Cvičení s počítačovou podporou

88 hod., povinná

Osnova


  • Rozdělení do projektových týmů, analýza zadání, stanovení kompetencí.

  • Rešerše zadaného problému, teoretická východiska řešení.

  • Analýza kinematiky a dynamiky zadané součásti.

  • Analýza silových působení, definice okrajových podmínek.

  • MKP úloha – model geometrie.

  • MKP úloha – model okrajových podmínek, konečnoprvková síť.

  • MKP úloha (statická) – výpočet napětí a deformací, analýza výsledků.

  • MKP úloha (lineární dynamická) – zahrnutí dynamických účinků.

  • MKP úloha (multifyzikální) – zahrnutí teplotních dějů.

  • Optimalizace geometrie součásti.