Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Oceanotechnika (S1)
specjalność: Budowa i eksploatacja siłowni okrętowych
Sylabus przedmiotu Mechanika konstrukcji:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Oceanotechnika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Mechanika konstrukcji | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Mechaniki Konstrukcji | ||
| 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) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowe wiadomości, kompetencje i umiejętności z matematyki |
| W-2 | Podstawowe wiadomości, kompetencje i umiejętności z mechaniki |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawami metody elementów skończonych jako narzędzia analizy wytrzymałościowej konstrukcji. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Przeszkolenie BHP - stanowiskowe. | 1 |
| T-L-2 | Analiza prętów rozciąganych i ściskanych pod wzgledem wytrzymałosciowym. | 1 |
| T-L-3 | Analiza plaskich układów kratowych pod wzgledem wytrzymałosciowym. | 2 |
| T-L-4 | Analiza przestrzennych układów kratowych pod względem wytrzymałościowym. | 2 |
| T-L-5 | Analiza ram plaskich pod wzgledem wytrzymałosciowym. | 2 |
| T-L-6 | Analiza ram przestrzennych pod wzgledem wytrzymałosciowym. | 2 |
| T-L-7 | Analiza belek zginanych pod wzgledem wytrzymałosciowym. | 3 |
| T-L-8 | Zaliczenie formy zajęć | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do metod numerycznych wytrzymałościowej analizy konstrukcji. | 1 |
| T-W-2 | Podstawy metody elementów skończonych: pojecie sztywności i podatności, transformacja, macierz sztywności, agregacja macierzy sztywności elementów, solvery: dla posaci pasmowej, skyline zapisu macierzy sztywności, solver frontalny. Warunki brzegowe, wektor obciążeń, rozwiązanie układów równań, wyznaczanie naprężeń. | 3 |
| T-W-3 | Siatka podziału na ES, aspekty geometryczne generowania siatki, numeracja węzłów, automatyczna generacja siatki podziału | 2 |
| T-W-4 | Przemieszczenia przygotowane, zasada prac przygotowanych, pojęcie funkcji kształtu, wyprowadzenie równań MES, ekwiwalentne obciążenia węzłowe. | 2 |
| T-W-5 | Macierzowa postać związków konstytutywnych, macierz odkształcenie-przemieszczenie, obliczanie naprężeń. | 2 |
| T-W-6 | Rodzaje elementów skończonych: prętowy, belkowy, płaskiego stanu naprężenia, przestrzenne - funkcje kształtu i macierze odkształcenie-przemieszczenie dla poszczególnych typów elementów. | 3 |
| T-W-7 | Macierz geometryczna, analiza stateczności MES. | 1 |
| T-W-8 | Zaliczenie zajęć. | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć | 12 |
| A-L-3 | Opracowanie i analiza wyników | 22 |
| 49 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Studiowanie literatury | 4 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 6 |
| 25 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metody podające: wykład informacyjny, objaśnienie lub wyjaśnienie. |
| M-2 | Metody problemowe: wykład problemowy. |
| M-3 | Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia przedmiotowe. |
| M-4 | Metody programowane: z użyciem komputera. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena ciągła |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena na podstawie wyników pracy zaliczeniowej (wykłady). |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena na podstawie wyników kolokwiów zaliczeniowych (ćwiczenia laboratoryjne). |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O_1A_B21_W01 ma wiedzę w zakresie podstaw modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych | O_1A_W07, O_1A_W18, O_1A_W22 | — | — | C-1 | T-W-7, T-W-8, T-W-1, T-W-5, T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-4, T-L-5, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-7 | M-1, M-2, M-3 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O_1A_B21_U01 potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji, interpretować wyniki i wyciągać wnioski | O_1A_U06 | — | — | C-1 | T-W-7, T-W-8, T-W-1, T-W-5, T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-4, T-L-5, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-7 | M-1, M-2, M-3 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| O_1A_B21_W01 ma wiedzę w zakresie podstaw modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych | 2,0 | nie ma wiedzy w zakresie podstaw modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych |
| 3,0 | ma wiedzę w zakresie podstaw modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do rozwiązania problemów na podstawowym poziomie trudności. | |
| 3,5 | ma wiedzę w zakresie podstaw modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności. | |
| 4,0 | ma wiedzę w zakresie podstaw modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do rozwiązania problemów na zaawansowanym poziomie trudności. | |
| 4,5 | ma wiedzę w zakresie podstaw modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do sformułowania i rozwiązania problemów na średnim poziomie trudności. | |
| 5,0 | ma wiedzę w zakresie podstaw modelowania numerycznego, analizy wytrzymałościowej i optymalizacji konstrukcji metodą elementów skończonych niezbędną do sformułowania i rozwiązania problemów na zaawansowanym poziomie trudności. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| O_1A_B21_U01 potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji, interpretować wyniki i wyciągać wnioski | 2,0 | Student nie potrafi przeprowadzić symulacji numerycznych wytrzymałości konstrukcji, interpretować wyników i wyciągać wniosków |
| 3,0 | Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na podstawowym poziomie trudności, interpretować wyniki i wyciągać podstawowe wnioski | |
| 3,5 | Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na średnim poziomie trudności, interpretować wyniki i wyciągać wnioski | |
| 4,0 | Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na zaawansowanym poziomie trudności, interpretować wyniki i wyciągać wnioski | |
| 4,5 | Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na średnim poziomie trudności, potrafi dokonać analizy wyników i wyciągać wnioski | |
| 5,0 | Student potrafi przeprowadzać symulacje numeryczne wytrzymałości konstrukcji na zaawansowanym poziomie trudności, potrafi dokonać analizy wyników i wyciągać wnioski |
Literatura podstawowa
- Gustaw Rakowski, Zbigniew Kacprzyk, Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005
- Grzegorz Gasiak, Metody numeryczne w mechanice -- Cz. 1, Metoda elementów skończonych, Politechnika Opolska, Opole, 1997
- Tomasz Łodygowski, Witold Kąkol, Metoda elementów skończonych w wybranych zagadnieniach mechaniki konstrukcji inżynierskich, Politechnika Poznańska, Poznań, 1994
Literatura dodatkowa
- współaut. Marian Dacko [et al.]., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Arkady, Warszawa, 1994
- Eugeniusz Rusiński, Metoda elementów skończonych : system COSMOS, Wydaw. Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1994
- Lilianna Sadecka, Metoda różnic skończonych i metoda elementów skończonych w zagadnieniach mechaniki konstrukcji i podłoża, Oficyna Wydawnicza. Politechnika Opolska, Opole, 2010