Комп'ютерний інжиніринг технологічних машин та обладнання
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Код дисципліни: 7.133.06.E.018
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Проектування машин та автомобільного інжинірингу
Лектор: Яцунський Петро Петровч
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти наступних компетентностей:
Здатність використовувати інформаційні та комунікаційні технології. Здатність виявляти, ставити та вирішувати проблеми. Здатність приймати обґрунтовані рішення. Здатність створювати, удосконалювати та застосовувати кількісні математичні, наукові й технічні методи та комп’ютерні програмні засоби, застосовувати системний підхід для розв’язування інженерних задач галузевого машинобудування, зокрема, в умовах технічної невизначеності.
Критичне осмислення передових для галузевого машинобудування наукових фактів, концепцій, теорій, принципів та здатність їх застосовувати для розв’язання складних задач галузевого машинобудування і забезпечення сталого розвитку. Здатність створювати нові техніку і технології в галузі механічної інженерії.
Фахові компетентності спеціалізації (ФКС):
1.2. Здатність використовувати та впроваджувати нові методи і системи автоматизованого проектування машин.
1.5. Здатність проводити комп’ютерне моделювання та симуляцію роботи технологічного обладнання та машин.
2.1. Здатність проводити комплексне дослідження технологічної
системи, розробляти та проводити ефективну виробничу політику
машинобудівних підприємств.
2.5. Здатність ефективно використовувати системи автоматизованого проектування та розрахунків в галузі.
Результати навчання: Знання і розуміння засад технологічних, фундаментальних та інженерних наук, що лежать в основі галузевого машинобудування відповідної галузі. Знання та розуміння механіки і машинобудування та перспектив їхнього розвитку. Знати і розуміти процеси галузевого машинобудування, мати навички їх практичного використання. Здійснювати інженерні розрахунки для вирішення складних задач і практичних проблем у галузевому машинобудуванні.Аналізувати інженерні об’єкти, процеси та методи.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Автоматизоване проектування
Короткий зміст навчальної програми: Під час вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти набуває теоретичних та практичних знань з дослідження технологічних машин та обладнання галузевого машинобудування та його складових частин засобами комп’ютерної техніки в середовищі Comsol Multiphysics.
В межах курсу здобувач освіти досліджує та моделює в середовищі Comsol Multiphysics окремі деталі, вузли та одиниці технологічного обладнання, яке застосовується в галузевому машинобудуванні. Лабораторною частиною курсу передбачено можливості дослідження моделі реального об'єкту на комп'ютері, уникаючи енергетичних втрат, втрат сировини, поломки устаткування і аварійних ситуацій із-за проведення експерименту на реальній установці в реальному часі; можливість моделювання і розрахунку системи при різних обуреннях (включаючи критичні); можливість моделювання різних систем автоматизованого управління; визначення показників якості перехідних процесів; швидкість і зручність розрахунку установки
Опис: Начальна дисципліна складається з ряду лекційних та лабораторних занять. Теми Лекційних занять:
Основи моделювання в Comsol Multiphysics.
Початкові етапи роботи в Comsol Multiphysics.
Метод кінцевих елементів та метод контрольного об’єму.
Математика опису процесів.
Визначення параметрів та початкових умов.
Основи проектування геометрії в Comsol Multiphysics.
Mesh або побудова розрахункових сіток.
Візуалізація та обробка даних.
Моделювання механічного зношування.
Моделювання гідродинаміки.
Початкове напруження та деформація.
Субмоделювання в задачах механіки.
Моделювання різьбових зєднань в Comsol Multiphysics.
Лабораторна робота № 1. Вступне заняття. Ознайомлення з правилами техніки безпеки в комп’ютерному класі. Розподіл робочих місць. Ознайомлення з інтерфейсом програми.
Лабораторна робота № 2. Побудова геометрії моделі.
Лабораторна робота № 3. Структурний аналіз гайкового ключа з використанням вбудованих бібліотек.
Лабораторна робота № 4. Мультифізична модель шино-проводу. Дослідження електропідігріву в шино-проводі.
Лабораторна робота № 5. Моделювання звужуючого пристрою.
Лабораторна робота № 6. Моделювання електричного шунта.
Лабораторна робота № 7. Резистивний нагрів металевої пластинки
Лабораторна робота № 8. Дослідження зменшення температури об’єкта дослідження куба.
Лабораторна робота № 9. Дослідження малих коливань вільної опертої балки.
Лабораторна робота № 10. Вільні осесиметричні коливання круглої мембрани
Лабораторна робота № 11. Вільні коливання вагомої нитки з вантажем на кінці.
Методи та критерії оцінювання: Діагностика знань у здобувачів освіти відбувається за такими методами:
1. Захист звітів до лабораторних робіт в усній формі шляхом опитування теоретичного матеріалу за темою роботи та методикою проведення досліджень.
2. Проведення письмового екзамену за результатами вивчення дисципліни, який складається з тестових завдань.
3. Проведення усної компоненти за результатами написання екзамену, питання якої ґрунтуються на змісті практичних завдань.
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна оцінка в балах - 100
Поточний контроль (ПК) - 40.
Екзаменаційний контроль 60 балів (40 балів письмова компонента і 20 балів усна)
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. Pryor, Roger W. Multiphysics modeling using COMSOL : a first principles approach / Roger W. Pryor. - Copyright © 2011 by Jones and Bartlett Publishers, LLC. – P. 871.
ISBN-13: 978-0-7637-7999-3
ISBN-10: 0-7637-7999-7
2. INTRODUCTION TO COMSOL Multiphysics/ © 1998–2019 COMSOL
3. Комп'ютерне моделювання фізичних процесів. Створення та дослідження фізичних моделей чисельним методом: для студентів та аспірантів спеціальності 104 – «Фізика та астрономія», спеціалізації «Комп'ютерне моделювання фізичних процесів» / В.Й. Котовський, Л.Ю. Цибульский; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 12,46 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – 130 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).
Комп'ютерний інжиніринг технологічних машин та обладнання (курсова робота)
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Код дисципліни: 7.133.06.E.020
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Проектування машин та автомобільного інжинірингу
Лектор: Яцунський Петро Петровч
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти наступних компетентностей:
Здатність використовувати інформаційні та комунікаційні технології. Здатність виявляти, ставити та вирішувати проблеми. Здатність приймати обґрунтовані рішення. Здатність створювати, удосконалювати та застосовувати кількісні математичні, наукові й технічні методи та комп’ютерні програмні засоби, застосовувати системний підхід для розв’язування інженерних задач галузевого машинобудування, зокрема, в умовах технічної невизначеності.
Критичне осмислення передових для галузевого машинобудування наукових фактів, концепцій, теорій, принципів та здатність їх застосовувати для розв’язання складних задач галузевого машинобудування і забезпечення сталого розвитку. Здатність створювати нові техніку і технології в галузі механічної інженерії.
Фахові компетентності спеціалізації (ФКС):
1.2. Здатність використовувати та впроваджувати нові методи і системи автоматизованого проектування машин.
1.5. Здатність проводити комп’ютерне моделювання та симуляцію роботи технологічного обладнання та машин.
2.1. Здатність проводити комплексне дослідження технологічної
системи, розробляти та проводити ефективну виробничу політику
машинобудівних підприємств.
2.5. Здатність ефективно використовувати системи автоматизованого проектування та розрахунків в галузі.
Результати навчання: Знання і розуміння засад технологічних, фундаментальних та інженерних наук, що лежать в основі галузевого машинобудування відповідної галузі. Знання та розуміння механіки і машинобудування та перспектив їхнього розвитку. Знати і розуміти процеси галузевого машинобудування, мати навички їх практичного використання. Здійснювати інженерні розрахунки для вирішення складних задач і практичних проблем у галузевому машинобудуванні.Аналізувати інженерні об’єкти, процеси та методи.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Автоматизоване проектування
Короткий зміст навчальної програми: Під час вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти набуває теоретичних та практичних знань з дослідження технологічних машин та обладнання галузевого машинобудування та його складових частин засобами комп’ютерної техніки в середовищі Comsol Multiphysics.
В межах курсу здобувач освіти досліджує та моделює в середовищі Comsol Multiphysics окремі деталі, вузли та одиниці технологічного обладнання, яке застосовується в галузевому машинобудуванні. Лабораторною частиною курсу передбачено можливості дослідження моделі реального об'єкту на комп'ютері, уникаючи енергетичних втрат, втрат сировини, поломки устаткування і аварійних ситуацій із-за проведення експерименту на реальній установці в реальному часі; можливість моделювання і розрахунку системи при різних обуреннях (включаючи критичні); можливість моделювання різних систем автоматизованого управління; визначення показників якості перехідних процесів; швидкість і зручність розрахунку установки
Опис: Начальна дисципліна складається з ряду лекційних та лабораторних занять. Теми Лекційних занять:
Основи моделювання в Comsol Multiphysics.
Початкові етапи роботи в Comsol Multiphysics.
Метод кінцевих елементів та метод контрольного об’єму.
Математика опису процесів.
Визначення параметрів та початкових умов.
Основи проектування геометрії в Comsol Multiphysics.
Mesh або побудова розрахункових сіток.
Візуалізація та обробка даних.
Моделювання механічного зношування.
Моделювання гідродинаміки.
Початкове напруження та деформація.
Субмоделювання в задачах механіки.
Моделювання різьбових зєднань в Comsol Multiphysics.
Лабораторна робота № 1. Вступне заняття. Ознайомлення з правилами техніки безпеки в комп’ютерному класі. Розподіл робочих місць. Ознайомлення з інтерфейсом програми.
Лабораторна робота № 2. Побудова геометрії моделі.
Лабораторна робота № 3. Структурний аналіз гайкового ключа з використанням вбудованих бібліотек.
Лабораторна робота № 4. Мультифізична модель шино-проводу. Дослідження електропідігріву в шино-проводі.
Лабораторна робота № 5. Моделювання звужуючого пристрою.
Лабораторна робота № 6. Моделювання електричного шунта.
Лабораторна робота № 7. Резистивний нагрів металевої пластинки
Лабораторна робота № 8. Дослідження зменшення температури об’єкта дослідження куба.
Лабораторна робота № 9. Дослідження малих коливань вільної опертої балки.
Лабораторна робота № 10. Вільні осесиметричні коливання круглої мембрани
Лабораторна робота № 11. Вільні коливання вагомої нитки з вантажем на кінці.
Методи та критерії оцінювання: Діагностика знань у здобувачів освіти відбувається за такими методами:
1. Захист звітів до лабораторних робіт в усній формі шляхом опитування теоретичного матеріалу за темою роботи та методикою проведення досліджень.
2. Проведення письмового екзамену за результатами вивчення дисципліни, який складається з тестових завдань.
3. Проведення усної компоненти за результатами написання екзамену, питання якої ґрунтуються на змісті практичних завдань.
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна оцінка в балах - 100
Поточний контроль (ПК) - 40.
Екзаменаційний контроль 60 балів (40 балів письмова компонента і 20 балів усна)
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. Pryor, Roger W. Multiphysics modeling using COMSOL : a first principles approach / Roger W. Pryor. - Copyright © 2011 by Jones and Bartlett Publishers, LLC. – P. 871.
ISBN-13: 978-0-7637-7999-3
ISBN-10: 0-7637-7999-7
2. INTRODUCTION TO COMSOL Multiphysics/ © 1998–2019 COMSOL
3. Комп'ютерне моделювання фізичних процесів. Створення та дослідження фізичних моделей чисельним методом: для студентів та аспірантів спеціальності 104 – «Фізика та астрономія», спеціалізації «Комп'ютерне моделювання фізичних процесів» / В.Й. Котовський, Л.Ю. Цибульский; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 12,46 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – 130 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).