Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Oceanotechnika (S2)

Sylabus przedmiotu Mechanics of ship and offshore structures:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Oceanotechnika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Mechanics of ship and offshore structures
Specjalność Ship and Offshore Structural Design
Jednostka prowadząca Katedra Konstrukcji, Mechaniki i Technologii Okrętów
Nauczyciel odpowiedzialny Maciej Taczała <Maciej.Taczala@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Maciej Taczała <Maciej.Taczala@zut.edu.pl>, Tomasz Urbański <Tomasz.Urbanski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 6,0 ECTS (formy) 6,0
Forma zaliczenia egzamin Język angielski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 45 3,00,50egzamin
laboratoriaL3 45 3,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy matematyki
W-2Podstawy mechaniki ogólnej
W-3Podstawy mechaniki konstrukcji

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi i metodami analizy wytrzymałości statycznej i zmęczeniowej kadłuba okrętowego oraz obiektów offshore oraz stateczności elementów konstrukcyjnych kadłuba oraz obiektów offshore

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Safety instructions.1
T-L-2Introduction to the computer codes applied during the classes.1
T-L-3Analysis of structural strength of planar beam, truss and framework systems.3
T-L-4Analysis of structural strength of spatial truss and framework systems.3
T-L-5Analysis of structural strength of a rectangular plate subject to various types of loading and with various boundary conditions.3
T-L-6Analysis of structural strength of a membrane plate with opening – stress concentration.3
T-L-7Analysis of structural strength and stability of unidirectionally stiffened plates.3
T-L-8Analysis of structural strength and stability of bidirectionally stiffened plates, modelling of stiffener transition.6
T-L-9Analysis of structural strength of typical ship hull structures.6
T-L-10Analysis of structural strength of a ship hull structure selected by the student.5
T-L-11Analysis of local vibrations of ship structures – eigenmodes, excited vibrations.3
T-L-12Modelling composite materials and analysis of structures built in composite materials.3
T-L-13Analysis of fluid-structure interaction3
T-L-14Final assessment of students’ achievements.2
45
wykłady
T-W-1Strength ship and offshore structures: Analysis of overall strength: stresses due to bending, shear and torsion of ship hulls using theory of thin-walled beams.5
T-W-2Wave loads acting on offshore structures.2
T-W-3Analysis of structural strength and buckling of pipelines, risers, drillstrings. Stability of plates and stiffened plates, modes of failure.3
T-W-4Fatigue of ship structural details: main factors contributing to fatigue, Long-term distribution of loads and stresses, Spectral fatigue analysis, Simplified fatigue analysis, Fatigue capacity of welded structures based on S-N curves and fracture mechanics. Design S-N curves.4
T-W-5Application of FEM in analysis of ship and offshore structures: element types, meshing, boundary conditions, guidelines for modelling ship and offshore structures, rule requirements. Submodelling. Stress concentrations. Structural modelling of offshore installations: jacket structures, FPSO’s, TLP, spar and semi-submersibles. Overall and local buckling of tubular members. Ultimate strength of cylindrical shells.8
T-W-6Mechanics of composites.4
T-W-7Vibrations of Ships and Offshore Structures: Vibrations of beams and plates, influence of rotary inertia and shear forces. FE formulation of vibration problem – mass and damping matrices. Methods of solution of eigenproblems and forced vibrations. Time discretization, explicit and implicit method. Ship hull and local vibrations. Vibrations in offshore installations, analysis of offshore structure subjects to earthquakes loading. Vibration of pipelines, risers, drillstrings.7
T-W-8Reliability analysis (ZUT): types of distributions of random variables, structural reliability, reliability-based design procedures, uncertainties, methods for reliability analysis.4
T-W-9Introduction to fluid dynamics: conservation of mass, momenta, energy, constitutive equations boundary conditions.2
T-W-10Viscous incompressible flows: governing equations, finite element modelling, solution of equations, time approximation, mesh refinement.4
T-W-11Advanced problems: free surface and turbulent flows, coupled problem: viscous flow – quasi-static solid interaction.2
45

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Classes30
A-L-2Homework45
75
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęćiach30
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia formy zajęć45
75

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metody podające: wykład informacyjny, objaśnienie lub wyjaśnienie.
M-2Metody problemowe: wykład problemowy.
M-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia przedmiotowe.
M-4Metody programowane: z użyciem komputera.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena na podstawie wyników egzaminu (wykłady).
S-2Ocena formująca: Ocena na podstawie wyników kolokwiów zaliczeniowych (ćwiczenia laboratoryjne).
S-3Ocena formująca: Ocena ciągła.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
O11_2A_D4-02_W01
ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji, obliczeń wytrzymałościowych, stochastyki, probabilistyki, niezawodności, metod matematycznych i metod numerycznych do formułowania, modelowania i analizy złożonych zadań z zakresu oceanotechniki, i analizy złożonych zjawisk i procesów z zakresu oceanotechniki, wnioskowania i projektowania probabilistycznego, projektowania optymalnego obiektów oceanotechnicznych, poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki niezbędną do zrozumienia złożonych zjawisk fizycznych z obszaru oceanotechniki, zna i rozumie zasady wzajemnego oddziaływania środowiska morskiego i obiektów oceanotechnicznych, zna i rozumie wybrane algorytmy, modele matematyczne oraz zaawansowane metody informatyczne wykorzystywane w obliczeniach inżynierskich, posiada wiedzę na temat trendów rozwojowych w zakresie obliczeń wytrzymałościowych kadłuba statku i obiektów offshore, przydatnych w projektowaniu i eksploatacji statków i obiektów oceanotechnicznych		O11_2A_W01, O11_2A_W02, O11_2A_W04, O11_2A_W10, O11_2A_W11, O11_2A_W13, O11_2A_W15T2A_W01, T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07, T2A_W08InzA2_W02, InzA2_W03, InzA2_W05C-1T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-3, T-W-6M-1, M-2S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
O11_2A_D4-02_U01
potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych według przepisów i procedur obliczeniowych, z wykorzystaniem poznanych metod i modeli matematycznych, dokonać oceny, wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł, dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych obiektów oceanotechnicznych oraz ich elementów, ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod, narzędzi i programów komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego, określić parametry eksploatacyjne jednostek pływających oraz oceny zachowania się obiektów pływających w określonych warunkach zewnętrznych, jak i wpływu otoczenia na obiekty oceanotechniczne		O11_2A_U09, O11_2A_U10, O11_2A_U11, O11_2A_U13, O11_2A_U14, O11_2A_U15, O11_2A_U17, O11_2A_U19, O11_2A_U23T2A_U01, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11, T2A_U12, T2A_U14, T2A_U15, T2A_U16, T2A_U17, T2A_U18InzA2_U01, InzA2_U02, InzA2_U03, InzA2_U04, InzA2_U05, InzA2_U06, InzA2_U07C-1T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-3, T-W-6M-3, M-4S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
O11_2A_D4-02_W01
ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji, obliczeń wytrzymałościowych, stochastyki, probabilistyki, niezawodności, metod matematycznych i metod numerycznych do formułowania, modelowania i analizy złożonych zadań z zakresu oceanotechniki, i analizy złożonych zjawisk i procesów z zakresu oceanotechniki, wnioskowania i projektowania probabilistycznego, projektowania optymalnego obiektów oceanotechnicznych, poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki niezbędną do zrozumienia złożonych zjawisk fizycznych z obszaru oceanotechniki, zna i rozumie zasady wzajemnego oddziaływania środowiska morskiego i obiektów oceanotechnicznych, zna i rozumie wybrane algorytmy, modele matematyczne oraz zaawansowane metody informatyczne wykorzystywane w obliczeniach inżynierskich, posiada wiedzę na temat trendów rozwojowych w zakresie obliczeń wytrzymałościowych kadłuba statku i obiektów offshore, przydatnych w projektowaniu i eksploatacji statków i obiektów oceanotechnicznych		2,0Student nie ma uporządkowanej i pogłębionej wiedzy w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych
3,0Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla rozwiązania problemów na podstawowym poziomie trudności.
3,5Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności.
4,0Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla rozwiązania problemów na zaawansowanym podstawowym poziomie trudności.
4,5Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla sformułowania i rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności.
5,0Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla sformułowania i rozwiązania problemów na zaawansowanym poziomie trudności.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
O11_2A_D4-02_U01
potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych według przepisów i procedur obliczeniowych, z wykorzystaniem poznanych metod i modeli matematycznych, dokonać oceny, wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł, dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych obiektów oceanotechnicznych oraz ich elementów, ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod, narzędzi i programów komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego, określić parametry eksploatacyjne jednostek pływających oraz oceny zachowania się obiektów pływających w określonych warunkach zewnętrznych, jak i wpływu otoczenia na obiekty oceanotechniczne		2,0Student nie potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych.
3,0Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, na podstawowym poziomie trudności.
3,5Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, na średnim poziomie trudności. Ponadto potrafi dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych oraz ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego w stopniu podstawowym.
4,0Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, na średniozaawansowanym poziomie trudności. Ponadto potrafi dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych oraz ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego w stopniu średnim.
4,5Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, jak również zasad dobrej praktyki inżynierskiej, na średniozaawansowanym poziomie trudności. Ponadto potrafi dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych oraz ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego w stopniu dobrym.
5,0Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, jak również zasad dobrej praktyki inżynierskiej, na zaawansowanym poziomie trudności. Ponadto potrafi dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych oraz ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego w stopniu zaawansowanym.

Literatura podstawowa

  1. Hughes, O.,F., Ship Structural Design, The Society of Naval Architects and Marine Engineers, Jersey City, New Jersey, 1988
  2. Bai, Y., Marine Structural Design, Elsevier, Amsterdam, 2003

Literatura dodatkowa

  1. Paik, J.,K., Thayamballi, A.,K., Ultimate limit state design of steel-plated structures, John Wiley and Sons, West Sussex, 2003
  2. Altenbach, H., Altenbach, J., Kissing, W., Mechanics of Composite Materials, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2004

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Safety instructions.1
T-L-2Introduction to the computer codes applied during the classes.1
T-L-3Analysis of structural strength of planar beam, truss and framework systems.3
T-L-4Analysis of structural strength of spatial truss and framework systems.3
T-L-5Analysis of structural strength of a rectangular plate subject to various types of loading and with various boundary conditions.3
T-L-6Analysis of structural strength of a membrane plate with opening – stress concentration.3
T-L-7Analysis of structural strength and stability of unidirectionally stiffened plates.3
T-L-8Analysis of structural strength and stability of bidirectionally stiffened plates, modelling of stiffener transition.6
T-L-9Analysis of structural strength of typical ship hull structures.6
T-L-10Analysis of structural strength of a ship hull structure selected by the student.5
T-L-11Analysis of local vibrations of ship structures – eigenmodes, excited vibrations.3
T-L-12Modelling composite materials and analysis of structures built in composite materials.3
T-L-13Analysis of fluid-structure interaction3
T-L-14Final assessment of students’ achievements.2
45

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Strength ship and offshore structures: Analysis of overall strength: stresses due to bending, shear and torsion of ship hulls using theory of thin-walled beams.5
T-W-2Wave loads acting on offshore structures.2
T-W-3Analysis of structural strength and buckling of pipelines, risers, drillstrings. Stability of plates and stiffened plates, modes of failure.3
T-W-4Fatigue of ship structural details: main factors contributing to fatigue, Long-term distribution of loads and stresses, Spectral fatigue analysis, Simplified fatigue analysis, Fatigue capacity of welded structures based on S-N curves and fracture mechanics. Design S-N curves.4
T-W-5Application of FEM in analysis of ship and offshore structures: element types, meshing, boundary conditions, guidelines for modelling ship and offshore structures, rule requirements. Submodelling. Stress concentrations. Structural modelling of offshore installations: jacket structures, FPSO’s, TLP, spar and semi-submersibles. Overall and local buckling of tubular members. Ultimate strength of cylindrical shells.8
T-W-6Mechanics of composites.4
T-W-7Vibrations of Ships and Offshore Structures: Vibrations of beams and plates, influence of rotary inertia and shear forces. FE formulation of vibration problem – mass and damping matrices. Methods of solution of eigenproblems and forced vibrations. Time discretization, explicit and implicit method. Ship hull and local vibrations. Vibrations in offshore installations, analysis of offshore structure subjects to earthquakes loading. Vibration of pipelines, risers, drillstrings.7
T-W-8Reliability analysis (ZUT): types of distributions of random variables, structural reliability, reliability-based design procedures, uncertainties, methods for reliability analysis.4
T-W-9Introduction to fluid dynamics: conservation of mass, momenta, energy, constitutive equations boundary conditions.2
T-W-10Viscous incompressible flows: governing equations, finite element modelling, solution of equations, time approximation, mesh refinement.4
T-W-11Advanced problems: free surface and turbulent flows, coupled problem: viscous flow – quasi-static solid interaction.2
45

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Classes30
A-L-2Homework45
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęćiach30
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia formy zajęć45
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaO11_2A_D4-02_W01ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji, obliczeń wytrzymałościowych, stochastyki, probabilistyki, niezawodności, metod matematycznych i metod numerycznych do formułowania, modelowania i analizy złożonych zadań z zakresu oceanotechniki, i analizy złożonych zjawisk i procesów z zakresu oceanotechniki, wnioskowania i projektowania probabilistycznego, projektowania optymalnego obiektów oceanotechnicznych, poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki niezbędną do zrozumienia złożonych zjawisk fizycznych z obszaru oceanotechniki, zna i rozumie zasady wzajemnego oddziaływania środowiska morskiego i obiektów oceanotechnicznych, zna i rozumie wybrane algorytmy, modele matematyczne oraz zaawansowane metody informatyczne wykorzystywane w obliczeniach inżynierskich, posiada wiedzę na temat trendów rozwojowych w zakresie obliczeń wytrzymałościowych kadłuba statku i obiektów offshore, przydatnych w projektowaniu i eksploatacji statków i obiektów oceanotechnicznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówO11_2A_W01ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie niektórych działów matematyki, obejmującą elementy: statystyki, stochastyki, probabilistyki, programowania matematycznego, metod matematycznych i metod numerycznych, niezbędną do: 1) formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu oceanotechniki, 2) modelowania i analizy złożonych zjawisk i procesów z zakresu oceanotechniki, 3) wnioskowania i projektowania probabilistycznego, 4) projektowania optymalnego obiektów oceanotechnicznych, 5) wykorzystania metod numerycznych w oceanotechnice
O11_2A_W02ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie wybranych działów fizyki, obejmującą: mechanikę techniczną, mechanikę płynów i termodynamikę, niezbędną do zrozumienia złożonych zjawisk fizycznych i procesów z obszaru oceanotechniki
O11_2A_W04zna i rozumie zasady wzajemnego oddziaływania środowiska morskiego i obiektów oceanotechnicznych, jak również aspekty ochrony środowiska
O11_2A_W10zna i rozumie wybrane algorytmy, modele matematyczne oraz zaawansowane metody informatyczne wykorzystywane w obliczeniach inżynierskich, jak również ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie projektowania maszyn, obiektów i układów stosowanych w oceanotechnice, zna komputerowe narzędzia do projektowania, modelowania i symulacji układów i systemów w oceanotechnice
O11_2A_W11posiada wiedzę na temat trendów rozwojowych oraz najważniejszych nowych osiągnięć techniki w zakresie szeroko pojętej oceanotechniki oraz kierunków pokrewnych, m.in. inżynierii materiałowej, energetyki czy mechaniki i budowy maszyn
O11_2A_W13ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie projektowania i eksploatacji statków i obiektów oceanotechnicznych
O11_2A_W15ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji i technologii budowy obiektów oceanotechnicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W08ma wiedzę niezbędną do rozumienia społecznych, ekonomicznych, prawnych i innych pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej oraz ich uwzględniania w praktyce inżynierskiej
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA2_W03ma podstawową wiedzę niezbędną do rozumienia społecznych, ekonomicznych, prawnych i innych uwarunkowań działalności inżynierskiej
InzA2_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi i metodami analizy wytrzymałości statycznej i zmęczeniowej kadłuba okrętowego oraz obiektów offshore oraz stateczności elementów konstrukcyjnych kadłuba oraz obiektów offshore
Treści programoweT-W-1Strength ship and offshore structures: Analysis of overall strength: stresses due to bending, shear and torsion of ship hulls using theory of thin-walled beams.
T-W-2Wave loads acting on offshore structures.
T-W-4Fatigue of ship structural details: main factors contributing to fatigue, Long-term distribution of loads and stresses, Spectral fatigue analysis, Simplified fatigue analysis, Fatigue capacity of welded structures based on S-N curves and fracture mechanics. Design S-N curves.
T-W-5Application of FEM in analysis of ship and offshore structures: element types, meshing, boundary conditions, guidelines for modelling ship and offshore structures, rule requirements. Submodelling. Stress concentrations. Structural modelling of offshore installations: jacket structures, FPSO’s, TLP, spar and semi-submersibles. Overall and local buckling of tubular members. Ultimate strength of cylindrical shells.
T-W-7Vibrations of Ships and Offshore Structures: Vibrations of beams and plates, influence of rotary inertia and shear forces. FE formulation of vibration problem – mass and damping matrices. Methods of solution of eigenproblems and forced vibrations. Time discretization, explicit and implicit method. Ship hull and local vibrations. Vibrations in offshore installations, analysis of offshore structure subjects to earthquakes loading. Vibration of pipelines, risers, drillstrings.
T-W-8Reliability analysis (ZUT): types of distributions of random variables, structural reliability, reliability-based design procedures, uncertainties, methods for reliability analysis.
T-W-3Analysis of structural strength and buckling of pipelines, risers, drillstrings. Stability of plates and stiffened plates, modes of failure.
T-W-6Mechanics of composites.
Metody nauczaniaM-1Metody podające: wykład informacyjny, objaśnienie lub wyjaśnienie.
M-2Metody problemowe: wykład problemowy.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena na podstawie wyników egzaminu (wykłady).
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie ma uporządkowanej i pogłębionej wiedzy w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych
3,0Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla rozwiązania problemów na podstawowym poziomie trudności.
3,5Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności.
4,0Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla rozwiązania problemów na zaawansowanym podstawowym poziomie trudności.
4,5Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla sformułowania i rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności.
5,0Student ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki konstrukcji obiektów oceanotechnicznych niezbędną dla sformułowania i rozwiązania problemów na zaawansowanym poziomie trudności.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaO11_2A_D4-02_U01potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych według przepisów i procedur obliczeniowych, z wykorzystaniem poznanych metod i modeli matematycznych, dokonać oceny, wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł, dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych obiektów oceanotechnicznych oraz ich elementów, ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod, narzędzi i programów komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego, określić parametry eksploatacyjne jednostek pływających oraz oceny zachowania się obiektów pływających w określonych warunkach zewnętrznych, jak i wpływu otoczenia na obiekty oceanotechniczne
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówO11_2A_U09potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, uwzględniając ewentualne ich modyfikacje, do modelowania i projektowania elementów, układów, systemów, procesów, maszyn czy obiektów oceanotechnicznych przy pomocy odpowiednich narzędzi
O11_2A_U10potrafi – przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych – dokonać oceny i zastosować odpowiednie metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne z zastosowaniem podejścia systemowego, jak również formułować i testować hipotezy związane m.in. z modelowaniem i projektowaniem elementów, układów, systemów, procesów, maszyn czy obiektów oceanotechnicznych
O11_2A_U11potrafi – przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych – wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł, zarówno z zakresu oceanotechniki, jak i innych dziedzin nauki i techniki, uwzględniając aspekty pozatechniczne (np. prawne czy ekonomiczne)
O11_2A_U13potrafi dokonać analizy budowy i funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych obiektów oceanotechnicznych oraz ich elementów, jak również zaproponować możliwości ich ulepszenia lub modyfikacji
O11_2A_U14potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć nauki i techniki do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego związanego z zagadnieniami oceanotechniki z uwzględnieniem podejścia systemowego
O11_2A_U15potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod, narzędzi i programów komputerowych służących do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego związanego z zagadnieniami oceanotechniki dostrzegając ich ograniczenia
O11_2A_U17potrafi określić parametry eksploatacyjne jednostek pływających oraz dokonać oceny zachowania się obiektów pływających w określonych warunkach zewnętrznych, jak i wpływu otoczenia na obiekty oceanotechniczne
O11_2A_U19potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych według przepisów i procedur obliczeniowych
O11_2A_U23potrafi ocenić wpływ właściwej eksploatacji systemów i obiektów technicznych na ich niezawodność i wydłużenie cyklu życia oraz bezpieczeństwo użytkowania
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie
T2A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - integrować wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów oraz zastosować podejście systemowe, uwzględniające także aspekty pozatechniczne
T2A_U11potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
T2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U14potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działali inżynierskich
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
T2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA2_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA2_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
InzA2_U04potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działań inżynierskich
InzA2_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA2_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA2_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi i metodami analizy wytrzymałości statycznej i zmęczeniowej kadłuba okrętowego oraz obiektów offshore oraz stateczności elementów konstrukcyjnych kadłuba oraz obiektów offshore
Treści programoweT-W-1Strength ship and offshore structures: Analysis of overall strength: stresses due to bending, shear and torsion of ship hulls using theory of thin-walled beams.
T-W-2Wave loads acting on offshore structures.
T-W-4Fatigue of ship structural details: main factors contributing to fatigue, Long-term distribution of loads and stresses, Spectral fatigue analysis, Simplified fatigue analysis, Fatigue capacity of welded structures based on S-N curves and fracture mechanics. Design S-N curves.
T-W-5Application of FEM in analysis of ship and offshore structures: element types, meshing, boundary conditions, guidelines for modelling ship and offshore structures, rule requirements. Submodelling. Stress concentrations. Structural modelling of offshore installations: jacket structures, FPSO’s, TLP, spar and semi-submersibles. Overall and local buckling of tubular members. Ultimate strength of cylindrical shells.
T-W-7Vibrations of Ships and Offshore Structures: Vibrations of beams and plates, influence of rotary inertia and shear forces. FE formulation of vibration problem – mass and damping matrices. Methods of solution of eigenproblems and forced vibrations. Time discretization, explicit and implicit method. Ship hull and local vibrations. Vibrations in offshore installations, analysis of offshore structure subjects to earthquakes loading. Vibration of pipelines, risers, drillstrings.
T-W-8Reliability analysis (ZUT): types of distributions of random variables, structural reliability, reliability-based design procedures, uncertainties, methods for reliability analysis.
T-W-3Analysis of structural strength and buckling of pipelines, risers, drillstrings. Stability of plates and stiffened plates, modes of failure.
T-W-6Mechanics of composites.
Metody nauczaniaM-3Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia przedmiotowe.
M-4Metody programowane: z użyciem komputera.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena na podstawie wyników kolokwiów zaliczeniowych (ćwiczenia laboratoryjne).
S-3Ocena formująca: Ocena ciągła.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych.
3,0Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, na podstawowym poziomie trudności.
3,5Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, na średnim poziomie trudności. Ponadto potrafi dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych oraz ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego w stopniu podstawowym.
4,0Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, na średniozaawansowanym poziomie trudności. Ponadto potrafi dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych oraz ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego w stopniu średnim.
4,5Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, jak również zasad dobrej praktyki inżynierskiej, na średniozaawansowanym poziomie trudności. Ponadto potrafi dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych oraz ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego w stopniu dobrym.
5,0Student potrafi dokonać obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcyjnych obiektów oceanotechnicznych przy uwzględnieniu obowiązujących przepisów oraz wymagań, jak również zasad dobrej praktyki inżynierskiej, na zaawansowanym poziomie trudności. Ponadto potrafi dokonać analizy funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych oraz ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod komputerowych do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego w stopniu zaawansowanym.