OBRAZAC 1. Vrednovanje sveucilišnih studijskih programa preddiplomskih, diplomskih i integriranih preddiplomskih i diplomskih studija te strucnih studija Tablica 2: Opis predmeta 1. OPĆE INFORMACIJE 1.6.Godina studija: 1.1. Nositelj predmeta: Zdravko Terze 1.2.Naziv predmeta Računalna dinamika konstrukcijskih sustava 1.7.Bodovna vrijednost (ECTS) 5 1.3.Suradnici: Dario Zlatar 1.8.Način izvođenja nastave (broj sati P+V+S+e-učenje) 30+30+0+0 1.4.Studijski program (preddiplomski, diplomski, integrirani): Vidi pod: Izvođenje 1.9.Očekivani broj studenata na predmetu 10 1.5.Status predmeta: Vidi pod: Izvođenje 1.10.Razina primjene e-učenja (1, 2, 3 1 razina), postotak izvođenja predmeta on line (maks. 20%) Izvođenje Studij Program Semestar Status predmeta ISVU šifra Strojarstvo Diplomski Diplomski - 2. semestar Obvezni Sveucilište u Zagrebu, p.p. 407, Trg maršala Tita 14, 10002 Zagreb, Hrvatska Tel.: +385 (0)1 4698 112. 4698 125; Faks: +385 (0)1 4698 141 e-mail: [email protected]; url.: www.unizg.hr Vidi pod: Izvođenje 18943 Stranica 1/5 2.1.Ciljevi predmeta: 2. OPIS PREDMETA Opisati postupke, metode i primjenu dinamičkog i matematičkog modeliranja te računalnu pripremu dinamičkih modela s ciljem numeričke analize i dinamičke simulacije inženjerskih sustava sa složenom kinematičkom strukturom i prostornim gibanjima kao što su roboti i manipulatori, vozila, vjetroturbine, letjelice s nepokretnim i rotirajučim krilom, biomehanički sustavi i drugi. 2.2.Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet: Mehanika II 2.3.Ishodi učenja na razini programa kojima predmet doprinosi: Opći diplomski Sudjelovati u procesima cjeloživotnog obrazovanja i u znanstveno-istraživačkom radu, te nastaviti daljnje obrazovanje na specijalističkom i doktorskom studij 2.4.Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (6-10 ishoda učenja): Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći: - analizirati i primijeniti matematičke modele za izračunavanje dinamičkih odziva inženjerskih sustava sa složenom kinematičkom strukturom i trodimenzijskim gibanjima - izvesti i koristiti matematičke jednadžbe za definiciju kinematičkih veza nižih i viših kinematičkih parova - izvesti i primijeniti matematičke jednadžbe skleronomnih i reonomnih kinematičkih veza i ograničenja - upotrijebiti i izračunati oblikovane formulacije pri sintezi računalnih modela za dinamičku analizu i numeričku simulaciju gibanja sustava sa složenom kinematičkom strukturom - sintetizirati matematičke modele konstrukcijskih sustava u minimalnoj i proširenoj formi za općenite računalne zadaće - analizirati i vrednovati numeričke značajke računalnih procedura za dinamičku simulaciju gibanja složenih sustava s kinematičkim ograničenjima Stranica 2/5 2.5.Sadržaj predmeta razrađen prema satnici predavanja (za 1 sat jedan do tri retka) Tj. Predavanje Vježbe 1. Uvod: primjeri primjene računalne dinamike konstrukcijskih sustava u analizi strojarskih konstrukcija. Elementi i struktura mehaničkih modela. Dinamička analiza i simulacija konstrukcijskih sustava: primjeri primjene računalnih algoritama. 2. Dinamika krutih tijela: ponavljanje osnovnih jednadžbi. Newton-Eulerove jednadžbe dinamike krutog tijela. Dinamičke jednadžbe sustava krutih tijela bez kinematičkih ograničenja. Osnovna arhitektura programskih aplikacija, uvod. 3. Kinematička ograničenja sustava. Skleronomne i reonomne kinematičke veze. Unilateralni kontakti, značajke. Računalno modeliranje kinematičkih ograničenja. Osnovna arhitektura programskih aplikacija, nastavak. 4. Matrica kinematičkih ograničenja: matematička struktura, oblikovanje matrice kinematičkih ograničenja. Kinematička sinteza sustava. Definicija zadaće dinamičkog modeliranja, numerički primjeri po grupama. 5. Numeričke metode kinematičke sinteze sustava. Tvorba mehaničkog modela (zadani primjer). Pretpostavke, ciljevi analize i elementi diskretizacije problema. 6. Jednadžbe dinamike sustava krutih tijela s kinematičkim ograničenjima. Minimalna i proširena forma matematičkog modela. Definiranje kinematičke strukture sustava. Matematičko modeliranje kinematičkih ograničenja, uvod. 7. Računalne karakteristike različitih formi matematičkog modela. Matematičko modeliranje kinematičkih ograničenja, nastavak. Numeričke metode redukcije dimenzionalnosti dinamičkih jednadžbi. 8. Ortogonalno-komplementarna matrica sustava, svojstva i primjena. Numeričke metode izvođenja ortogonalno-komplementarne matrice. Primjena numeričkih postupaka kinematičke sinteza modela, uvod. Stranica 3/5 2.5.Sadržaj predmeta razrađen prema satnici predavanja (za 1 sat jedan do tri retka) 2.6.Vrste izvođenja nastave: Tj. Predavanje Vježbe 9. Dinamička simulacija konstrukcijskih sustava. Izravna dinamička zadaća. Priprema matematičkog modela za uključivanje u globalne algoritme simulacije. Primjena numeričkih postupaka kinematičke sinteze modela, nastavak. Provjera modela. Redundantne kinematičke veze. 10. Numeričko rješavanje jednadžbi dinamike: ODE i DAE sustavi diferencijalnih jednadžbi, osnovne značajke i načela numeričkog integriranja, uvod. Računalna sinteza matematičkog modela dinamike sustava, uvod. 11. ODE i DAE sustavi diferencijalnih jednadžbi, osnovne značajke i načela numeričkog integriranja, nastavak. Svojstva pojedinih integracijskih shema, sprega s kinematičkom sintezom sustava. Računalna sinteza matematičkog modela dinamike sustava, nastavak. Numerički i simbolički pristup sintezi matematičkog modela. Provjera modela. 12. Algoritmi stabilizacije dinamičkih odziva, kontrola propagacije numeričkih pogrešaka. Kruti problemi, svojstva i prikladni algoritmi. Priprema modela za dinamičku simulaciju gibanja sustava. 13. Računalne metode rješavanja inverzne dinamičke zadaće, primjeri. Računalna integracija diferencijalnih jednadžbi gibanja, uvod. Izbor numeričke metode integracije. Definicija parametara integracije. 14. Dinamička simulacija sustava s varijabilnom kinematičkom strukturom. Računalna integracija diferencijalnih jednadžbi gibanja, nastavak. Provjera povrede definiranih ograničenja. Rezultati dinamičke simulacije. 15. Rekapitulacija gradiva i sinteza pojedinih poglavlja kroz primjere dinamičke analize i sinteze pojedinih zadaća. Dinamička simulacija s variranim parametrima integracije. Interpretacija rezultata. Rasprava. x predavanja seminari i radionice x vježbe on line u cjelosti mješovito e-učenje terenska nastava multimedija i mreža komentari: laboratorij mentorski rad praktikum vježbe tjelesnog odgoja ostalo: samostalni zadaci 2.8.Obaveze studenata: Studenti su obvezni redovito i aktivno sudjelovati u nastavi te na vrijeme izvršavati postavljene zadatke. Ispit se polaže pismeno i usmeno. Konačna ocjena dobiva se kao rezultat pismenog i usmenog dijela. Stranica 4/5 2.9.Praćenje rada studenata (upisati Pohađanje nastave udio ECTS bodovima za svaku aktivnost Eksperimantalni rad tako da ukupni broj ECTS-a odgovara Esej bodovnoj vrijednosti predmeta): Kolokvij 1.50 0.00 0.00 0.00 Pismeni ispit Istraživanje Referat Seminarski rad Usmeni ispit 1.50 0.00 0.00 0.00 2.00 Projekt Praktičan rad Ostalo: 0.00 0.00 0.00 2.10.Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu: Aktivnosti koje se vrednuju u postotcima za konačnu ocjenu: - pismeni ispit 50% - usmeni ispit 50% 2.11.Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija) Terze, Z.: Eiber, A. (University of Stuttgart), Introduction to Dynamics of Multibody Systems, FSB Zagreb, e-book, 2002. Terze, Z.: Odabrani znanstveni clanci u podrucju racunalne dinamike konstrukcijskih sustava, 2012. Eich-Soellner, E.; Fuehrer, C.: Numerical Methods in Multibody Dynamics, B. G. Teub. Stuttgart, 1998. Geradin, M.; Cardona, A.: Flexible Multibody Dynamics, Willey, 2001. 2.12.Dopunska literatura (u trenutku prijave prijedloga studijskog programa): 2.12.Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija: Kontinuiranost rada studenata pratiti će se kroz aktivnosti u nastavi i vježbama, te kroz individualno i timsko izvršavanje zadataka. Usvajanje propisanih znanja studenata pratit će se kroz diskusije na predavanjima i vježbama. Prema potrebi, provjerava se i razina inicijalnih kompetencija studenata. Kvaliteta i uspješnost realizacije kolegija pratit će se evaluacijom na kraju semestra kroz uspjeh studenata na završnom isptu. Kontinuirano se vrši samoevaluacija predmeta kroz usporedbu s nastavnim sadržajima sličnih kolegija na EU sveučilištima i uz učestali kontakt s njihovim nastavnicima. Stranica 5/5
© Copyright 2024 Paperzz