Автоматизований розрахунок транспортних конструкцій
Спеціальність: Мости і транспортні тунелі
Код дисципліни: 7.192.06.E.018
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Опір матеріалів та будівельна механіка
Лектор: доц., канд. фіз.-мат. наук Стасюк Б. М.
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Здатність розв’язувати задачі дослідницького та/або інноваційного характеру у сфері будівництва та цивільної інженерії.
Здатність використовувати сучасні інформаційні та комп’ютерні засоби та програми при проектуванні МТТ.
Результати навчання: ПРН 1. Володіння достатніми знаннями в галузях, суміжних з дисциплінами мостового і ПРНтунельного комплексів, що дасть змогу критично аналізувати ситуацію та визначати ключові тенденції розвитку галузі.
ПРН 3. Знання основ професійно орієнтованих дисциплін спеціальності 192 «Будівництво та цивільна інженерія»: інженерні мережі та споруди, наукові дослідження в будівництві, інтелектуальна власність, економічна оцінка інноваційних технологій та проектних рішень у будівництві, економіка і управління підприємством.
ПРН 8. Здобуття адекватних знань та розумінь, що відносяться до спеціалізації «Мости і транспортні тунелі», масштаб яких буде до-статнім, щоб успішно організовувати та проводити дослідження в галузі проектування, будівництва та експлуатації МТТ, формувати та репрезентувати результати професійної діяльності.
ПРНПС 1. Застосовувати набуті знання і розуміння для ідентифікації, формулювання і вирішення завдань розвитку технологій остового будівництва, використовуючи відомі методи.
ПРНПС 2. Застосовувати знання для вирішення характерних задач синтезу та аналізу в технологіях будівництва та реконструкції мостових споруд.
ПРНПС 3. Системно мислити та застосовувати творчі здібності до формування принципово нових ідей при проектуванні, будівництві та експлуатації МТТ.
ПРНПС 6. Здійснювати пошук інформації в різних джерелах для вирішення задач з проектування, будівництва та експлуатації МТТ.
ПРНПС 7. Поєднувати теорію і практику, а також приймати рішення та виробляти стратегію діяльності для вирішення завдань галузі сучасних технологій будівництва мостів та тунелів з урахуванням загальнолюдських цінностей, суспільних, державних та виробничих інтересів.
ПРНПС 9. Критично оцінювати отримані результати діяльності та аргументовано захищати прийняті рішення.
ПРНПС 10. Використовувати на практиці знання, застосовувати методичний інструментарій пізнання у сфері послуг з проектування, будівництва та експлуатації МТТ, аналізувати отримані результати досліджень в контексті існуючих теорій, робити відповідні висновки.
КОМ 1.Донесення до фахівців і нефахівців інформації, ідей, проблем, рішень та власного досвіду в галузі професійної діяльності.
КОМ 2. Здатність використання різноманітних методів, зокрема сучасних інформаційних технологій, для ефективного спілкування на професійному та соціальному рівнях.
АіВ 1. Здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати відповідні рішення
АіВ 3.Здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи, самостійно приймати рішення, досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Вища математика (диференціальне та інтегральне числення, лінійна алгебра, диференціальні рівняння)
• Фізика (механіка, термодинаміка, основи фізики твердих тіл)
• Теоретична механіка (статика, кінематика, динаміка)
• Опір матеріалів (поняття про напруження і деформації, аналіз напруженого стану в точці тіла, геометричні характеристики перерізів, розтяг, кручення, згин стрижнів, потенціальна енергія пружної деформації, коливання конструкцій, технічна теорія удару).
Короткий зміст навчальної програми: Курс направлений на розвиток у студентів навиків застосування сучасних чисельних методів розрахунку складних інженерних конструкцій. Основна увага приділяється теорії і практичному застосуванню методу скінчених елементів. Цей курс дає змогу більш повно та глибоко познайомитися з розрахунком складних конструкцій та споруд, що знаходяться в умовах складного опору, дії динамічних навантажень. Він також дозволяє зробити оцінку точності результатів, одержаних методами опору матеріалів, теорії пружності та пластичності. Вивчення основ методу скінчених елементів розширює коло досліджуваних об’єктів (пластини, оболонки, масиви), що мають широке застосування при проектуванні транспортних споруд
Опис: Сучасні програмні засоби скінчено-елементного аналізу.
Загальна схема алгоритму методу скінчених елементів.
Структура глобальної матриці жорсткості.
Скінчено-елементне формулювання плоскої задачі теорії пружності. Інтерполяція переміщень та деформацій в трикутному скінченому елементі. Співвідношення між вузловими силами і переміщеннями. Матриця жорсткості елемента.
Алгоритм методу скінчених елементів для тривимірної задачі теорії пружності.
Алгоритм методу скінчених елементів для динамічних задач.
Методи та критерії оцінювання: Оцінка поточного контролю студента здійснюється за результатом успішного виконання та захисту лабораторних робіт та розрахунково-графічної роботи, для студентів-заочників – виконання контрольних робіт.
Форма семестрового контролю – екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: Виконання та успішний захист лабораторних робіт (12 балів)
Побудова гібридної скінчено-елементної моделі конструкції з використанням скінчених елементів різного типу (18 балів)
Екзамен 70 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Рудаков К.Н. FEMAP 10.2.0. Геометрическое и конечно-элементное моделирование кон-струкций. - К.: КПИ, 2011. -317 с.
2. Laird G., Jensen A. FEA Modeling with FEMAP and NX Nastran. - Movement Publishing, 2015. – 80 pp.
3. Jensen A. FEA Learn the FEMAP API (Application Programming Interface) for Automation and Customization. - Movement Publishing, 2017. – 80 pp.
4. Зенкевич О.К. Метод конечных элементов в технике /Пер. с англ. - М.: Мир, 1975. - 541с.
5. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов /Пер. с англ. - М.: Мир, 1981. – 304 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).