Detail předmětu

Simulace v automobilovém průmyslu

FSI-QPA Ak. rok: 2024/2025 Zimní semestr

Předmět má seznámit studenty s nejdůležitějšími soudobými výpočtovými modely aplikovanými při vývoji moderních pohonných jednotek a motorových vozidel. Důraz je kladen na matematické a fyzikální základy výpočtových modelů a programových prostředků, jakož i verifikaci výsledků výpočtového modelování adekvátními experimentálními metodami. Prezentovaná problematika zahrnuje aplikaci metody konečných prvků při analýzách deformace, napjatosti, únavové bezpečnosti, teplot nebo kontaktů komponent motorových vozidel.

Garant předmětu

prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automobilního a dopravního inženýrství

Výsledky učení předmětu

Prerekvizity

Znalosti matematiky vyučované na bakalářském studiu a nezbytně zahrnující lineární algebru (matice, determinanty, soustavy lineárních rovnic apod.), diferenciální a integrální počet a obyčejné diferenciální rovnice.
Znalosti základů kinematiky, dynamiky, pružnosti a pevnosti.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet je podmíněn aktivní účastí ve cvičeních, řádným vypracováním semestrální práce a splněním podmínek při kontrolních testech. Závěrečná zkouška ověřuje znalosti získané při přednáškách, cvičeních a při samostudiu podpůrných zdrojů informací. Zkouška a je rozdělena do písemné teoretické části, písemné výpočtové části a do části ústní. Zkouška zohledňuje práci studenta ve cvičení. Student musí pro úspěšné splnění zkoušky dosáhnout nadpoloviční počet bodů z celkového počtu bodů. Ústní zkouška může ověřit znalosti studenta v dané problematice a ovlivnit výsledné hodnocení.

 

Cvičení jsou povinná, forma nahrazení zameškané výuky je řešena individuálně s cvičícím nebo s garantem předmětu. Přednášky jsou nepovinné, avšak silně doporučené.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se soudobými výpočtovými modely, které jsou pro řešení různých typů úloh aplikovány při vývoji motorových vozidel. Výpočtové modely jsou využity pro simulace lineárních a nelineárních problémů strukturální mechaniky pomocí metody konečných prvků. Součástí je představení matematické a fyzikální podstaty výpočtových modelů a prezentace těchto modelů prostřednictvím programových prostředků.

 

Předmět umožní studentům získat znalosti o soudobých výpočtových modelech, aplikovaných v rámci úloh strukturální mechaniky pohonných jednotek a motorových vozidel. Získané schopnosti umožní studentům provádět analýzy pevnostní mechanických struktur, vedení tepla v pevných tělesech, velkých deformací, kontaktů těles nebo rychlých dynamických dějů.

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

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-AAE-P: Pokročilé automobilové inženýrství, magisterský navazující
obor ---: bez specializace, 6 kredity, povinný

Program N-ADI-P: Automobilní a dopravní inženýrství, magisterský navazující
obor ---: bez specializace, 6 kredity, povinně volitelný

Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
obor CZS: Předměty zimního semestru, 6 kredity, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D.

Osnova


  1. Výpočtové modelování strukturální mechaniky těles v automobilovém průmyslu

  2. Diskrétní modely komponent s aplikacemi na motorových vozidlech

  3. Metoda konečných prvků v lineární strukturální mechanice

  4. Aplikace MKP v komerčních systémech

  5. Metody diskretizace pro MKP

  6. Hodnocení pevnosti komponent motorových vozidel

  7. Hodnocení únavového poškozování komponent aplikací MKP

  8. Řešení nelineárních úloh a velké deformace

  9. Modelování geometrických a materiálových nelinearit aplikací MKP

  10. Modelování kontaktů těles aplikací MKP

  11. Modelování přestupu tepla aplikací MKP

  12. Modelování rychlých dynamických dějů aplikací MKP

  13. Modelování svarových spojů aplikací MKP

Cvičení s počítačovou podporou

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jozef Dlugoš, Ph.D.

Osnova


  1. Příprava geometrických modelů komponent I

  2. Příprava geometrických modelů komponent II

  3. Prutové prvky v MKP

  4. Plošné prvky v MKP

  5. Diskretizace objemových modelů komponent I

  6. Diskretizace objemových modelů komponent II

  7. Směrová tuhost komponent pohonné jednotky

  8. Vysokocyklové únavové poškození v MKP

  9. Nízkocyklové únavové poškození v MKP

  10. Kontakt komponent pohonné jednotky

  11. Tepelná MKP analýza

  12. Přechodová MKP tepelná

  13. Aplikace MKP pro analýzu úloh strukturální mechanicky v automobilovém průmyslu