Przeskocz do głównej zawartości



Katedra Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej
Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska
44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A
tel. +48 32 2371204   fax. +48 32 2371282

Strona główna
Przedmioty
Pliki do pobrania
Kontakt
  

Skip Navigation Links
Struktura Katedry
Oferta współpracy
LaboratoriaExpand Laboratoria
Nasi absolwenci
Wydarzenia
PracownicyExpand Pracownicy

Dydaktyka
Skip Navigation Links
Prace dyplomowe
Projekty inżynierskie
Specjalności
Przedmioty
Pliki do pobrania
Podręczniki i skrypty
Praktyki studenckie
Koła naukoweExpand Koła naukowe

Działalność
naukowa
Skip Navigation Links
Profil naukowy
Przykłady badańExpand Przykłady badań
Projekty badawcze
Rozprawy doktorskie
Konferencje naukowe

<listopad 2024>
PnWtŚrCzPtSoN
28293031123
45678910
11121314151617
18192021222324
2526272829301
2345678

Metoda elementów skończonych

Kierunek: Automatyka i Robotyka
Specjalność: Modelowanie układów i procesów (AB3)
Rodzaj studiów i semestr:
stacjonarne II st., sem. II
Punkty ECTS:
4
Prowadzący: Prof. dr hab. inż. Piotr Fedeliński


Opis przedmiotu

Metoda elementów skończonych (MES) jest powszechnie stosowaną metodą komputerową analizy wytrzymałościowej układów odkształcalnych. Umożliwia wyznaczenie przemieszczeń, odkształceń, naprężeń, reakcji podporowych i innych wielkości w układach o złożonej geometrii i własnościach materiałowych, obciążonych statycznie i dynamicznie. Rozwiązanie numeryczne otrzymuje się w wyniku podziału obszaru ciała na elementy skończone. W ramach przedmiotu będzie szczegółowo przedstawione sformułowanie metody dla prętów i tarcz oraz zasady modelowania układów elementami skończonymi. W ramach laboratorium studenci zapoznają się z wykonywaniem obliczeń wytrzymałościowych za pomocą profesjonalnych programów MES.


Program przedmiotu

  • wykład: 30 godzin w semestrze
  • laboratorium: 30 godzin w semestrze

Warunki zaliczenia

  • Sprawozdania z laboratorium.
  • Sprawdziany pisemne z wykładu i egzamin ustny

OCENA KOŃCOWA: O=0.7E+0.3C

E - ocena z wykładu  L - ocena z laboratorium


Tematyka wykładów

  • Wprowadzenie: Oznaczenia i podstawowe zależności. Energia potencjalna. Zasada minimum energii potencjalnej. Metoda Rayleigha-Ritza.

  • Zagadnienie jednowymiarowe: Podział na elementy skończone. Funkcje kształtu. Zależność między odkształceniami i przemieszczeniami. Macierz sztywności elementu. Siły objętościowe i powierzchniowe. Tworzenie globalnej macierzy sztywności i obciążenia. Uwzględnienie warunków brzegowych.

  • Zagadnienie dwuwymiarowe: Element trójkątny o stałym odkształceniu. Funkcje kształtu. Reprezentacja izoparametryczna. Zależność między odkształceniami i przemieszczeniami. Macierz sztywności elementu. Siły objętościowe i powierzchniowe. Element czworokątny czterowęzłowy. Całkowanie numeryczne metodą Gaussa. Całkowanie macierzy sztywności. Inne elementy skończone.

  • Zagadnienie osiowo-symetryczne: Energia potencjalna. Element trójkątny. Związki między odkształceniami i przemieszczeniami. Macierz sztywności elementu. Siły objętościowe i powierzchniowe.

  • Zasady modelowania elementami skończonymi.

  • Metoda elementów skończonych w analizie dynamicznej: Rodzaje analizy dynamicznej. Macierzowe równanie ruchu. Sposoby tworzenia macierzy bezwładności. Klasyfikacja metod całkowania bezpośredniego. Metoda różnic centralnych.


Tematyka laboratoriów

  • Przygotowanie danych do programów metody elementów skończonych.

  • Analiza układów prętowych, tarcz i brył metodą elementów skończonych.

  • Weryfikacja wyników obliczeń numerycznych.


Literatura

  • Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T., Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna Wyd. Pol. Wroc., Wrocław, 2000.
  • Kleiber M., Komputerowe metody mechaniki ciał stałych, Mechanika techniczna, Tom XI, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1995.
  • Daćko M., Borkowski W., Dobrociński S., Niezgoda T, Wieczorek M., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Arkady, Warszawa, 1994.
  • Rakowski G., Kacprzyk Z., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna Wyd. Pol. Warszawskiej, Warszawa, 1993.
  • Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., The finite element method, Butterworth-Heinemann, 2000.
  • Chandrupatla T.R., Belegundu A.D., Introduction to finite element method in engineering, Prentice-Hall International Editions, 1991.
  • Cook R.D., Malkus D.S., Plesha M.E., Concepts and applications of finite element analysis, John Willey & Sons, New York, 1989.
  • Weaver W., Johnston P., Finite elements for structural analysis, Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, 1984.


 

           webadmin


© Copyright MiIO. Wszelkie prawa zastrzeżone. Wszelkie materiały tekstowe, zdjęciowe, graficzne, dźwiękowe, filmowe zamieszczone na stronach są prawnie chronione i stanowią własność intelektualną MiIO.
Kopiowanie dla celów komercyjnych, dystrybucja, modyfikacja oraz publikacja, bez pisemnej zgody Kierownika Katedry Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej są zabronione.

Zasady wykorzystywania „ciasteczek” (ang. cookies) w serwisach internetowych Politechniki Śląskiej