Strojarstvo Preddiplomski Preddiplomski - 4. semestar Obvezni

Transcription

1 OBRAZAC 1. Vrednovanje sveucilišnih studijskih programa preddiplomskih, diplomskih i integriranih preddiplomskih i diplomskih studija te strucnih studija Tablica 2: Opis predmeta 1. OPĆE INFORMACIJE 1.1. Nositelj predmeta: Jurica Sorić 1.6.Godina studija: Vidi pod: Izvođenje 1.2.Naziv predmeta Numeričke metode u strojarstvu 1.7.Bodovna vrijednost (ECTS) Suradnici: 1.4.Studijski program (preddiplomski, diplomski, integrirani): Boris Jalušić Tomislav Lesičar Vidi pod: Izvođenje 1.8.Način izvođenja nastave (broj sati P+V+S+e-učenje) 1.9.Očekivani broj studenata na predmetu 1.5.Status predmeta: Vidi pod: Izvođenje 1.10.Razina primjene e-učenja (1, 2, 3 razina), postotak izvođenja predmeta on line (maks. 20%) Izvođenje Studij Program Semestar Status predmeta ISVU šifra Strojarstvo Preddiplomski Preddiplomski - 4. semestar Obvezni Sveu?ilište u Zagrebu, p.p. 407, Trg maršala Tita 14, Zagreb, Hrvatska Tel.: +385 (0) ; Faks: +385 (0) urkva@unizg.hr; url.: Stranica 1/5

2 2.1.Ciljevi predmeta: 2. OPIS PREDMETA Upoznati studente s numeričkim metodama koje se primjenjuju u analizi strojarskih konstrukcija. Ovaj kolegij prilagođen je svim smjerovima i usmjerenjima studija strojarstva. U smjeru Inženjersko modeliranje i računalne simulacije, uvodni je kolegij za detaljnije proučavanje numeričkih metoda u inženjerskom modeliranju. 2.2.Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet: Za predmet pod ISVU šifrom 15952: Odslušani predmeti Mehanika I i II, Nauka o čvrstoći I Za predmet pod ISVU šifrom 21691: Odslušani predmeti Mehanika I i II, Nauka o čvrstoći I, Mehanika fluida, Uvod u termodinamiku. Ulazne kompetencije odgovaraju izlaznim kompetencijama, vještinama i znajima stečenima u sklopu navedenih kolegija. 2.3.Ishodi učenja na razini programa kojima predmet doprinosi: Strojarstvo preddiplomski Primijeniti načela i temeljna znanja iz područja prirodnih i tehničkih znanosti u svrhu prepoznavanja i opisivanja jednostavnijih problema strojarskog inženjerstva. Koristiti odgovarajuće tehnike modeliranja osnovnih tehničkih sustava i procesa u funkciji rješavanja jednostavnijih problema strojarskog inženjerstva. Proračunati i dimenzionirati osnovne elemente tehničkih sustava i procesa. Aktivno pratiti suvremene svjetske trendove razvoja i primjene tehnologija u tehničkom području strojarstva. Opći preddiplomski Usmeno i pisano komunicirati o inženjerskim problemima, te javno prezentirati profesionalne rezultate. Usvajati i primjenjivati suvremenu računalnu tehnologiju za rješavanje inženjerskih problema. Nastaviti obrazovanje na diplomskim studijima i aktivno sudjelovati u procesima cjeloživotnog obrazovanja. Stranica 2/5

3 2.4.Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (6-10 ishoda učenja): Razumijevanje numeričkih metoda i nužnost nihove primjene u strojarstvu. Razumijevanje i definiranje problema rubnih vrijednosti u strojarstvu. Razumjeti razlike između diferencijalne i varijacijske formulacije. Razumjeti postupak diskretizacije matematičkog modela u općem smislu. Razumjeti, formulirati i primijeniti metodu konačnih razlika. Razumjeti, formulirati i primijeniti metodu konačnih volumena. Razumjeti, formulirati i primijeniti metodu konačnih elemenata. Znati primijeniti razmatrane diskretizacijske metode za rješavanje jednostavnijih problema polja u strojarstvu. Znati procijeniti prednosti i nedostatke primijenjenih numeričkih metoda pri rješavanju različitih jednostavnih inženjerskih problema. 2.5.Sadržaj predmeta razrađen prema 1. Modeliranje problema mehanike kontinuuma, osnovni zakoni mehanike kontinuuma. 2. Skalarni problemi mehanike kontinuuma: problemi polja, problemi prijenosa topline. Prikaz problema mehanike kontinuuma na konkretnim rješenim primjerima. O analitičkom i numeričkom pristupu rješavanja. Jednostavniji primjeri kod problema polja i prijenosa topline. 3. Problemi teorije elastičnosti, problemi mehanike fluida. Jednostavniji primjeri kod problema teorije elastičnosti i mehanike fluida. 4. Rješavanje problema mehanike kontinuuma, problem rubnih vrijednosti. Diferencijalna i varijacijska formulacija. 5. Metoda težinskog reziduuma: Galerkinova metoda, metoda najmanjih kvadrata, kolokacijske metode. Rayleigh-Ritzova metoda, princip virtualnih radova. 6. Metoda konačnih razlika, prikaz derivacija, opisivanje rubnih uvjeta, kritički osvrt na metodu konačnih razlika. Primjeri diferencijalne i varijacijske formulacije. Primjeri primjene metode težinskog reziduuma. Primjeri primjene metode konačnih razlika. 7. Formulacija metode konačnih volumena. Primjeri primjene metode konačnih volumena. Stranica 3/5

4 2.5.Sadržaj predmeta razrađen prema 2.5.Sadržaj predmeta razrađen prema 2.6.Vrste izvođenja nastave: 2.8.Obaveze studenata: 8. Primjena metode konačnih volumena na probleme mehanike fluida. Rješavanje ostalih problema mehanike kontinuuma. Primjeri primjene metode konačnih volumena. 9. Formulacija metode konačnih elemenata. Primjeri primjene metode konačnih elemenata. 10. Primjena metode konačnih elemenata na probleme teorije elastičnosti. Rješavanje ostalih problema mehanike kontinuuma. Primjeri primjene metode konačnih elemenata. 11. Formulacija metode rubnih elemenata. Primjeri primjene metode rubnih elemenata. 12. Primjena metode rubnih elemenata na probleme teorije elastičnosti. Rješavanje ostalih problema mehanike kontinuuma. 13. Diskretizacija po vremenu. Eksplicitne i implicitne metode rješavanja Primjeri primjene metode rubnih elemenata. Primjena eksplicitnih i implicitnih metoda rješavanja. 14. Metode rješavanja sustava linearnih jednadžbi Rješavanje sustava linearnih jednadžbi. 15. Kritički osvrt na različite numeričke metode, konzistentnost, stabilnost, konvergencija, procjena greške. x predavanja seminari i radionice x vježbe on line u cjelosti x mješovito e-učenje terenska nastava x samostalni zadaci multimedija i mreža laboratorij mentorski rad praktikum vježbe tjelesnog odgoja ostalo: Obavezno pohađanje nastave (predavanja i auditorne vježbe). Samostalna izrada programskih zadataka. Polaganje numeričkog dijela ispita putem kolokvija ili pismenog ispita. Polaganje teorijskog dijela gradiva putem kolokvija ili usmenog ispita. Usporedba različitih numeričkih metoda na jednostavnijim primjerima. komentari: Stranica 4/5

5 2.9.Praćenje rada studenata (upisati udio ECTS bodovima za svaku aktivnost tako da ukupni broj ECTS-a odgovara bodovnoj vrijednosti predmeta): Pohađanje nastave 2.00 Eksperimantalni rad 0.00 Esej 0.00 Kolokvij 0.00 Pismeni ispit 0.50 Istraživanje 0.00 Referat 0.00 Seminarski rad 0.00 Usmeni ispit 0.50 Projekt 1.00 Praktičan rad 0.00 Ostalo: Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu: 2.11.Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija) Ocjenjivanje programskih zadataka (20%). Ocjenjivanje uspjeha postignutog na kolokvijima, odnosno pismenom i usmenom dijelu ispita (80%). Sorić, J.: Metoda konačnih elemenata. Golden marketing, Zagreb, Schaefer, M.: Numerik im Maschinenbau, Springer, Berlin Hartmann, F.: Introduction to Boundary Elements, Springer, Berlin Marshal, D.: Finite Differenzen und Elemente, Springer, Berlin Dopunska literatura (u trenutku prijave prijedloga studijskog programa): 2.12.Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija: Praćenje redovitosti pohađanja nastave. Procjena teorijskog razumijevanja odslušanog gradiva i ocjenjivanje kvalitete prezentacije tijekom ocjenjivanja programskih zadataka. Ocjenjivanje uspjeha postignutog na kolokvijima, odnosno pismenom i usmenom dijelu ispita. Proučavanje rezultata službene sveučilišne ankete koju popunjavaju studenti na kraju kolegija. Stranica 5/5