English

Katalog předmětů

Identifikace

KódCD052
NázevStatická a dynamická analýza stavebních konstrukcí (KON)
Course nameStatic and Dynamic Analysis of Structures

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

Přednášky2 [hodiny/týden], nepovinná
Cvičení2 [hodiny/týden], povinná

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav stavební mechaniky
GarantVlastislav Salajka

Obsahové informace

Výstupem kurzu jsou praktické dovednosti s modelováním úloh mechaniky metodou konečných prvků. Student má základní znalosti o programovém systému ANSYS. Student umí analyzovat zadanou úlohu a vytvořit výpočtový model. Dovede řešit základní statické a dynamické úlohy. Student získá realističtější představu o chování vybraných stavebních konstrukcí. Student je schopen teoretické znalosti FEM použití při řešení konkrétních úloh mechaniky.
Využití programového vybavení pro řešení odezvy konstrukcí na statické a dynamické zatížení. Analýza konstrukcí programovým systémem ANSYS. Základní příkazy, grafické prostředí, on-line dokumentace, systém nápovědy, verifikační manuál. Řešení jednoduchých úloh. Tvorba komplexních výpočtových modelů konstrukcí s použitím modelátoru programu ANSYS. Knihovna prvků, výběr prvků a generování sítě prvků. Zadávání zatížení a okrajových podmínek. Vlastní výpočet a vyhodnocování výsledků analýz.

Harmonogram přednášky

  • 1. Vznik programů na bázi metody konečných prvků, úvod do programového systému ANSYS
  • 2. Struktura programu, knihovna prvků, systém nápovědy, návaznost na operační systém
  • 3. Modelování metodou konečných prvků
  • 4. Matematický popis analýz pro řešení úloh mechaniky konstrukcí
  • 5. Možnosti preprocesoru
  • 6. Modelování zatížení a okrajových podmínek
  • 7. Výběry, volba systému souřadnic
  • 8. Nastavení řešiče, statická analýza, modální analýza
  • 9. Programovací jazyk APDL a tvorba dávek
  • 10. Typy dynamických analýz a nastavení řešičů
  • 11. Možnosti postprocesoru
  • 12. Modelování úlohy vedení tepla a přenos výsledků jako zatížení konstrukce
  • 13. Úvod do řešení nelineárních úloh mechaniky – problém stability konstrukcí

Harmonogram cvičení

  • 1. Úvod do programového prostředí MKP
  • 2. Definice modelu, volby konečných prvků, zatížení a okrajové podmínky.
  • 3. Řešení úlohy rovinné napjatosti, vyhodnocení výsledků ve srovnání s prutovou teorií.
  • 4. Řešení deskové konstrukce, zahrnutí vlivu symetrie, zobrazení průhybů a vnitřních sil.
  • 5. Lineární stabilita prutové konstrukce, parametrická studie konvergence.
  • 6. Modelování geometricky složitějších konstrukcí.
  • 7. Řešení krouceného prutu s využitím modelů různých dimenzí.
  • 8. Modelování stolového základu s užitím prostorových prvků, statická a modální analýza.
  • 9. Harmonická analýza stolového základu se strojem.
  • 10. Řešení jednoduché úlohy v časové oblasti.
  • 11. Řešení úlohy vedení tepla a přenos na konstrukci jako teplotní zatížení.
  • 12. Závěrečná semestrální individuální práce.
  • 13. Diskuse nad výsledky a udělení zápočtu
Základy práce s PC, teorie mechaniky konstrukcí a vyšší pružnosti, základy dynamiky konstrukcí, metoda konečných prvků.

Základní literatura předmětu

KOLÁŘ, Vladimír, NĚMEC, Ivan a KANICKÝ, Viktor: FEM – principy a praxe metody konečných prvků, Computer Press, 1997
ANSYS, Inc.: ANSYS Help System Release 14.5, SAS IP, Inc., 2012

Doporučená literatura ke studiu předmětu

Bucalem, M., L., Bathe K., J: The Mechanics of Solids and Structures - Hierarchical Modeling and the Finite Element Solution, Springer – Verlag Berlin Heidelberg , 2011