Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (N2)

Sylabus przedmiotu Modelowanie w projektowaniu maszyn i procesów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechatronika
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Modelowanie w projektowaniu maszyn i procesów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Mechatroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Piotr Pawełko <Piotr.Pawelko@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Michał Dolata <Michal.Dolata@zut.edu.pl>, Piotr Pawełko <Piotr.Pawelko@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 15 2,01,00zaliczenie
laboratoriaL2 18 1,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstawowych zagadnień z: - mechaniki technicznej, - podstawy konstrukcji maszyn, - modelowania CAD

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem kształcenia jest ukształtowanie umiejętności w zakresie tworzenia modeli obliczeniowych oraz obliczeń elementów maszyn w systemie MES
C-2Nabycie wiedzy w zakresie modelowania układów mechanicznych z wykorzystaniem technik komputerowych CAD i CAE.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Podstawy modelowania 3D CAD2
T-L-2Parametryzacja modeli w środowisku CAD2
T-L-3Analiza wytrzymałościowa modelu CAD z wykorzystaniem modułu MES w odniesieniu do metod analitycznych.2
T-L-4Optymalizacja modelu bryłowego na podstawie określonej funkcji celu z zastosowaniem metody MES2
T-L-5Modelowanie dynamiki wybranego układu w środowisku MES2
T-L-6Analiza kinematyki zespołu roboczego z wykorzytaniem CAx2
T-L-7Modelowanie układu służącego do analiza przepływu cieczy przez rozpatrywany fragment instalacji.2
T-L-8Modelowanie wybranych zajwisk z zakresu termodynamiki2
T-L-9Zaliczenie - model uwzględniający przynajmniej 2 modelowane zjawiska2
18
wykłady
T-W-1Środowska aplikacyjne komputerowego wspomagania prac inżynierskich2
T-W-2Modelowanie geometryczne z wykorzystaniem śrdowiska CAD2
T-W-3Parametryzacja modeli geometrycznych w środowisku CAD2
T-W-4Aplikacjne wykorzystanie MES do optymalizacji modelu CAD2
T-W-5Solvery MES zaimplementowane do środowisk CAD - statyka, dynamika, termika, przepływy5
T-W-6Modele matematyczne i fizyczne w aplikacjach CAx2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach18
A-L-2Przygotowanie do zajęć5
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia2
25
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie do zajęć30
A-W-3Konsultacje5
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny / typowe środki audiowizualne ( tablica, rzutnik)
M-2ćwiczenia laboratoryjne - symulacje zachowań modeli wirtualnych z wykorzytaniem oprogramowania CAD CAE

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest uzyskanie zaliczenia z prac kontrolnych
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładów składa się z części praktycznej i teoretycznej. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie oceny pozytywnej z ćwiczeń laboratoryjnych.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_2A_C08_W01
W wyniku przeprowadzonego procesu dydaktycznego student powinien być w stanie objaśnić zasady modelowania trójwymiarowego wykorzytywanego w modelerach CAD. Nazywa, rozpoznaje, potrafi scharakteryzować modele matematyczne, fizyczne i geometryczne. Stosuje narzędzia CAx do budowy i sumulacji działania modeli.
ME_2A_W03, ME_2A_W04, ME_2A_W06, ME_2A_W07C-2T-W-1, T-W-6, T-W-5M-1, M-2S-2, S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_2A_C08_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie modelować i symulować działnie prostych urządzeń oraz powinien dokonać analizy ich właściwości. Posiada umiejętność prawidłowego doboru środowiska CAx do modelowania i symulacji właściwych cech projektowanych urządzeń
ME_2A_U16, ME_2A_U17, ME_2A_U20C-2T-L-2, T-L-3, T-L-7, T-L-5M-2S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_2A_C08_K01
Student posiada aktywną postawę w procesie modelowania części maszyn i urządzeń. Potrafi zaprojekować nowye jak i weryfikowaći działanie istniejących rozwiązań konstrukcyjnych.
ME_2A_K02, ME_2A_K03C-2T-L-2, T-W-1, T-W-6, T-W-5M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ME_2A_C08_W01
W wyniku przeprowadzonego procesu dydaktycznego student powinien być w stanie objaśnić zasady modelowania trójwymiarowego wykorzytywanego w modelerach CAD. Nazywa, rozpoznaje, potrafi scharakteryzować modele matematyczne, fizyczne i geometryczne. Stosuje narzędzia CAx do budowy i sumulacji działania modeli.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Popełnia błędy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Jest w stanie dokonać analizy problemu i zaproponować typowe rozwiązanie. Popełnia nieliczne błędy.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student wykorzystuje przyswojoną wiedzę w sposób kreatywny. Analizuje problem i proponuje nieszablonowe rozwiązania. Nie popełnia błędów.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ME_2A_C08_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie modelować i symulować działnie prostych urządzeń oraz powinien dokonać analizy ich właściwości. Posiada umiejętność prawidłowego doboru środowiska CAx do modelowania i symulacji właściwych cech projektowanych urządzeń
2,0Nie jest w stanie prowidłowo zamodelować układu
3,0Student realizuje ćwiczenia praktyczne w sposób bierny. Wnioskowanie na podstawie uzyskanych danych realizuje poprawnie ale sprawia mu to trudności.
3,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Bierze czynny udział w ćwiczeniach laboratoryjnych. Wyciąga poprawne wnioski na podstawie przeprowadzonych symulacji.
4,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student realizuje ćwiaczenia w sposób aktywny. Ma umiejętność kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Potrafi ocenić wyniki analiz i wyciągnąć prawidłowe wnioski na ich podstawie. Jest w stanie zaproponować modyfikację modelu w celu osiągnięcia zamierzonego rezultatu.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ME_2A_C08_K01
Student posiada aktywną postawę w procesie modelowania części maszyn i urządzeń. Potrafi zaprojekować nowye jak i weryfikowaći działanie istniejących rozwiązań konstrukcyjnych.
2,0Student nie wykazuje kompetencji w żadnym z zakresów realizacji modeli maszyn i urządzeń.
3,0Student umiejętnie dobiera środowisko CAx do tworzenia modeli elementów maszyn i urządzeń.
3,5Student umiejętnie tworzy modele projektowanego układu. Potrafi opisać zasady dziłania układów.
4,0Student wykazuje zdolność poprawnego wyboru środowiska CAx w wykonywaniu zadania projektowego. Potrafi wykorzystać narzędzia inżynierskie przy prowadzeniu procesu projektowania.
4,5Student bez pomocy wykonuje zadania projektowe. Czynnie analizuje zdolność funkcjonalną projektowanego układu, świadmie podejmuje decyzje o jego modyfikacjiach.
5,0Student wykazuje pełen zakres umiejętności w wykonywaniu zadania projektowego. Czynnie analizuje zdolność funkcjonalną projektowanego układu, świadmie podejmuje decyzje o jego modyfikacjiach ze względu na parametry projektowe.

Literatura podstawowa

  1. Z. Rusiński, J. Czmochowski, T. Smolnicki, Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych., Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2000
  2. Lisowski E., Modelowanie geometrii elementów maszyn i urządzeń w systemach CAD 3D z przykładami w SolidWorks, Solid Edge i Pro/Engineer, PK, Kraków, 2003

Literatura dodatkowa

  1. Chlebus E., Techniki komputerowe CAx w inżynierii produkcji, WNT, Warszawa, 2000

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Podstawy modelowania 3D CAD2
T-L-2Parametryzacja modeli w środowisku CAD2
T-L-3Analiza wytrzymałościowa modelu CAD z wykorzystaniem modułu MES w odniesieniu do metod analitycznych.2
T-L-4Optymalizacja modelu bryłowego na podstawie określonej funkcji celu z zastosowaniem metody MES2
T-L-5Modelowanie dynamiki wybranego układu w środowisku MES2
T-L-6Analiza kinematyki zespołu roboczego z wykorzytaniem CAx2
T-L-7Modelowanie układu służącego do analiza przepływu cieczy przez rozpatrywany fragment instalacji.2
T-L-8Modelowanie wybranych zajwisk z zakresu termodynamiki2
T-L-9Zaliczenie - model uwzględniający przynajmniej 2 modelowane zjawiska2
18

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Środowska aplikacyjne komputerowego wspomagania prac inżynierskich2
T-W-2Modelowanie geometryczne z wykorzystaniem śrdowiska CAD2
T-W-3Parametryzacja modeli geometrycznych w środowisku CAD2
T-W-4Aplikacjne wykorzystanie MES do optymalizacji modelu CAD2
T-W-5Solvery MES zaimplementowane do środowisk CAD - statyka, dynamika, termika, przepływy5
T-W-6Modele matematyczne i fizyczne w aplikacjach CAx2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach18
A-L-2Przygotowanie do zajęć5
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia2
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie do zajęć30
A-W-3Konsultacje5
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięME_2A_C08_W01W wyniku przeprowadzonego procesu dydaktycznego student powinien być w stanie objaśnić zasady modelowania trójwymiarowego wykorzytywanego w modelerach CAD. Nazywa, rozpoznaje, potrafi scharakteryzować modele matematyczne, fizyczne i geometryczne. Stosuje narzędzia CAx do budowy i sumulacji działania modeli.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_2A_W03zna zaawansowane metody, techniki, narzędzia i technologie stosowane w obszarze mechatroniki
ME_2A_W04ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie zaawansowanego modelowania i symulacji układów mechatronicznych
ME_2A_W06ma wiedzę o aktualnych trendach rozwojowych i osiągnięciach z zakresu mechatroniki
ME_2A_W07zna podstawowe praktyczne metody, techniki, narzędzia stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich
Cel przedmiotuC-2Nabycie wiedzy w zakresie modelowania układów mechanicznych z wykorzystaniem technik komputerowych CAD i CAE.
Treści programoweT-W-1Środowska aplikacyjne komputerowego wspomagania prac inżynierskich
T-W-6Modele matematyczne i fizyczne w aplikacjach CAx
T-W-5Solvery MES zaimplementowane do środowisk CAD - statyka, dynamika, termika, przepływy
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny / typowe środki audiowizualne ( tablica, rzutnik)
M-2ćwiczenia laboratoryjne - symulacje zachowań modeli wirtualnych z wykorzytaniem oprogramowania CAD CAE
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładów składa się z części praktycznej i teoretycznej. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie oceny pozytywnej z ćwiczeń laboratoryjnych.
S-1Ocena podsumowująca: Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest uzyskanie zaliczenia z prac kontrolnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Popełnia błędy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Jest w stanie dokonać analizy problemu i zaproponować typowe rozwiązanie. Popełnia nieliczne błędy.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student wykorzystuje przyswojoną wiedzę w sposób kreatywny. Analizuje problem i proponuje nieszablonowe rozwiązania. Nie popełnia błędów.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięME_2A_C08_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie modelować i symulować działnie prostych urządzeń oraz powinien dokonać analizy ich właściwości. Posiada umiejętność prawidłowego doboru środowiska CAx do modelowania i symulacji właściwych cech projektowanych urządzeń
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_2A_U16potrafi wykonać analizę i zaproponować innowacyjne ulepszenia istniejących rozwiązań technicznych lub technologicznych
ME_2A_U17posiada umiejętność doboru technik i narzędzi potrzebnych do wykonania zadania projektowego oraz samodzielnego wykonywania podstawowych projektów układów mechatronicznych
ME_2A_U20potrafi dokonywać doboru metod symulacji, prognozowania i optymalizacji w celu rozwiązania nietypowych problemów technicznych
Cel przedmiotuC-2Nabycie wiedzy w zakresie modelowania układów mechanicznych z wykorzystaniem technik komputerowych CAD i CAE.
Treści programoweT-L-2Parametryzacja modeli w środowisku CAD
T-L-3Analiza wytrzymałościowa modelu CAD z wykorzystaniem modułu MES w odniesieniu do metod analitycznych.
T-L-7Modelowanie układu służącego do analiza przepływu cieczy przez rozpatrywany fragment instalacji.
T-L-5Modelowanie dynamiki wybranego układu w środowisku MES
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia laboratoryjne - symulacje zachowań modeli wirtualnych z wykorzytaniem oprogramowania CAD CAE
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest uzyskanie zaliczenia z prac kontrolnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie jest w stanie prowidłowo zamodelować układu
3,0Student realizuje ćwiczenia praktyczne w sposób bierny. Wnioskowanie na podstawie uzyskanych danych realizuje poprawnie ale sprawia mu to trudności.
3,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Bierze czynny udział w ćwiczeniach laboratoryjnych. Wyciąga poprawne wnioski na podstawie przeprowadzonych symulacji.
4,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student realizuje ćwiaczenia w sposób aktywny. Ma umiejętność kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Potrafi ocenić wyniki analiz i wyciągnąć prawidłowe wnioski na ich podstawie. Jest w stanie zaproponować modyfikację modelu w celu osiągnięcia zamierzonego rezultatu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięME_2A_C08_K01Student posiada aktywną postawę w procesie modelowania części maszyn i urządzeń. Potrafi zaprojekować nowye jak i weryfikowaći działanie istniejących rozwiązań konstrukcyjnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_2A_K02wykorzystuje wiedzę ekspertów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu
ME_2A_K03potrafi krytycznie oceniać swoją wiedzę i pojawiające się nowe treści
Cel przedmiotuC-2Nabycie wiedzy w zakresie modelowania układów mechanicznych z wykorzystaniem technik komputerowych CAD i CAE.
Treści programoweT-L-2Parametryzacja modeli w środowisku CAD
T-W-1Środowska aplikacyjne komputerowego wspomagania prac inżynierskich
T-W-6Modele matematyczne i fizyczne w aplikacjach CAx
T-W-5Solvery MES zaimplementowane do środowisk CAD - statyka, dynamika, termika, przepływy
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia laboratoryjne - symulacje zachowań modeli wirtualnych z wykorzytaniem oprogramowania CAD CAE
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest uzyskanie zaliczenia z prac kontrolnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie wykazuje kompetencji w żadnym z zakresów realizacji modeli maszyn i urządzeń.
3,0Student umiejętnie dobiera środowisko CAx do tworzenia modeli elementów maszyn i urządzeń.
3,5Student umiejętnie tworzy modele projektowanego układu. Potrafi opisać zasady dziłania układów.
4,0Student wykazuje zdolność poprawnego wyboru środowiska CAx w wykonywaniu zadania projektowego. Potrafi wykorzystać narzędzia inżynierskie przy prowadzeniu procesu projektowania.
4,5Student bez pomocy wykonuje zadania projektowe. Czynnie analizuje zdolność funkcjonalną projektowanego układu, świadmie podejmuje decyzje o jego modyfikacjiach.
5,0Student wykazuje pełen zakres umiejętności w wykonywaniu zadania projektowego. Czynnie analizuje zdolność funkcjonalną projektowanego układu, świadmie podejmuje decyzje o jego modyfikacjiach ze względu na parametry projektowe.