Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Modelowanie komputerowe procesów technologicznych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1101-AR000-MSP-MKPMT
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Modelowanie komputerowe procesów technologicznych
Jednostka: Instytut Technik Wytwarzania
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z zagadnieniami dotyczącymi modelowania procesów technologicznych. W pierwszej części wykładu uwzględniona zostanie specyfika procesów technologicznych obróbki, elementów składowych procesu, organizacji i elementów środowiska projektowego technologa, zależności wymiarowych występujących w procesie technologicznym, metod automatyzacji projektowania procesów technologicznych, możliwości współczesnego oprogramowania CAD/CAM i zakresu jego zastosowania w projektowaniu operacji technologicznych na obrabiarki CNC. W drugiej części omówione zostaną zagadnienia związane z modelowaniem zjawisk towarzyszących procesom technologicznym. Podane zostaną zasady stosowane przy budowaniu modeli: opis zachowanie materiału, zjawisk kontaktowych i cieplnych, modelowanie dużych odkształceń i rozdzielenia materiału. Po wykładzie słuchacze powinni nabyć umiejętności definiowania uproszczeń i określania przybliżeń podczas budowania modeli procesów technologicznych.

Pełny opis:

W ramach wykładu przedstawiane są następujące tematy:

- Technologiczne przygotowanie produkcji. Miejsce projektowania proc. technol. w systemie wytwarzania.

Zadania realizowane przez technologa. Środowisko projektowe. Dokumentacja technologiczna. Dane wejściowe do projektowania proc. technologicznego: zakres, forma i analiza danych wejściowych.

- Technologiczność konstrukcji. Oprogramowanie wspomagające analizę technologiczności konstrukcji. Półfabrykaty i naddatki.

- Bazy w technologii maszyn: klasyfikacja, zasady wyboru, niedokładności bazowania. Analiza wymiarów w technologii maszyn. Obliczenia technologiczne wykorzystujące teorię łańcuchów wymiarowych. Dokładność przedmiotu jako wynik procesu wytwarzania. Systematyka i sumowanie błędów wytwarzania. Sposoby zmniejszania błędów. Ekonomiczna dokładność i chropowatość.

- Metodyka projektowania procesu technologicznego obróbki. Struktura procesu. Projektowanie ciągów operacji. Miejsce systemów CAD/CAM w projektowaniu procesów.

- Wprowadzenie do systemów CAD/CAM. Technologie realizowane na obrabiarkach CNC. Struktura i możliwości oprogramowania CAD/CAM. Oprogramowanie CAD/CAM. Metodyka opracowania programu NC. Dane geometryczne. Symulacja i weryfikacja obróbki.

- Oprogramowanie CAD/CAM. Cykle obróbkowe wykorzystywane przy obróbce toczeniem, frezowaniem, wycinaniu elektroerozyjnym i laserowym oraz innych obróbkach realizowanych na maszynach CNC.

- Środowisko projektowe CAD/CAM. Dane o narzędziach, materiałach obrabianych i parametrach obróbki. Szablony zabiegów. Asocjatywność. Raporty.

- Zastosowanie metod sztucznej inteligencji w projektowaniu procesów. Metody wariantowa i generacyjna. Systemy eksperckie w oprogramowaniu CAD/CAM.

- Rodzaje modeli opisujące zjawiska rzeczywiste: myślowe, fizyczne, mechaniczne, matematyczne.

Wspomaganie komputerowe w modelowaniu zjawisk fizycznych. Klasyfikacja oprogramowania. Omówienie poszczególnych typów oprogramowania.

- Metody numeryczne w komputerowym wspomaganiu modelowania procesów. Analiza metodą elementów skończonych (MES). Inne metody przybliżone. Różnice i podobieństwa. Możliwość prowadzenia analiz łączonych.

- Rodzaje przybliżeń w modelowaniu procesów na przykładach. Stopnie skomplikowania modeli: liniowe – nieliniowe, statyczne - dynamiczne, izotermiczne – uwzględniające wpływ temperatury.

- Opis modelu procesu przy wykorzystaniu MES. Dyskretyzacja struktury. Jakość podziału i wpływ na dokładność obliczeń. Rodzaje i typy elementów.

- Równania konstytutywne. Modele materiałowe w szczególnych zastosowaniach. Warunki brzegowe i sposób opisu obciążenia.

- Modelowanie zjawisk charakterystycznych dla wybranych procesów. Problemy w opisie bardzo dużych odkształceń plastycznych, tarcia, przepływu ciepła, zjawisk dynamicznych i drgań, zjawisk zmęczeniowych.

- Krytyczna analiza wyników symulacji komputerowych. Źródła błędów. Metody weryfikacji wyników obliczeń. - Zalety i ograniczenia zastosowania komputerowego wspomagania w modelowaniu procesów materiałowych.

- Przykłady numerycznych analiz wybranych procesów materiałowych - case studies.

Zajęcia laboratoryjne uwzględniają:

- wprowadzenie do środowiska programów MSC (MarcMentat, Patran)

- analizę wpływu wybranych parametrów na wyniki symulacji w modelowaniu procesu spęczania (model osiowo-symetryczny 2D, statyczny, izotermiczny; uwzględnienie dużych odkształceń - regeneracja dynamiczna siatki - remeshing),

- modelowanie wybranego procesu obróbki plastycznej (wyciskanie na zimno, wykrawanie, tłoczenia blachy),

- analizę wpływu wybranych czynników na przebieg siły procesu.

Literatura:

1. Feld M.: Projektowanie i automatyzacja procesów technologicznych typowych części maszyn. WNT 2003

2. Marciniak M.: Elementy automatyzacji we współczesnych procesach wytwórczych. Oficyna Wydawnicza PW 2007

3. Miecielica M., Wiśniewski W.: Komputerowe wspomaganie projektowania procesów technologicznych. PWN 2005

4. Knosala R.: Zastosowanie metod sztucznej inteligencji w inżynierii produkcji. WNT 2002.

5. Przybylski W., Deja M.: Komputerowo wspomagane wytwarzanie maszyn. Podstawy i zastosowanie. WNT 2007.

6. Adams V., How to manage Finite Element Analysis in the Design Process, NAFEMS Ltd, 2006

7. Cook R.D., Malkus. D.S., Plesha M.E., Witt R.J.: Concepts and Applications of Finite Element Analysis, Wiley, 4th Edition, 2002

8. Bąk R., Burczyński T.: Wytrzymałość materiałów z elementami ujęcia komputerowego, WNT, 2001

9. Adams V., Askenazi A.: ,,Bulding better products with finite element analysis”, ONWORD Press, USA 1999.

10. Nee A.Y.C., Ong S.K., Wang Y.G: Compuer applications in near net-shape operations, Springer, 1999

11. Saran M.J., Pifko A.B., Kikichi N., Tamma K.K.(ed): Numerical methods for simulation of industrial metal forming processes, Te American Society of Mechanical Engineers, N.Y., 1999

12. Arczewski K., Goraj Z., Pietrucha J.: Elementy modelowania w mechanice, WPW, Warszawa 1983.

13. Huebner K.H., Dewhirst D.L., Smith D.E., Byrom T.G.: The Finite Element Method for Engineers, Wiley-Interscience; 4 edition, 2001

14. Brechet Y.(ed): Microstructure, Mechanical Properties and Processes – Computer Simulation and Modelling, EUROMAT 99, J.Wiley, N.Y., 2000

15. Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T., Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, OW Politechniki Wrocławskiej, 2000

15. Milenin A., PODSTAWY METODY ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH. ZAGADNIENIA TERMOMECHANICZNE

Efekty uczenia się:

- ma uporządkowanąi rozszerzoną wiedzę z zakresu metody elementów skończonych oraz podstawową z metod: skończonej objętości i CFD,

- ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie fizyki przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu Automatyki i Robotyki,

- ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę w zakresie modelowania, analizy i projektowania systemów wytwarzania,

- ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla automatyzacji procesów wytwarzania,

- ma wiedzę niezbędną do rozumienia pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej, w tym uwarunkowań społecznych, prawnych i ekonomicznych oraz ich uwzględniania w praktyce inżynierskiej.

Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie przedmiotu następuje po otrzymaniu pozytywnych ocen końcowych z egzaminu i laboratorium. Ocena końcowa z przedmiotu wyznaczana jest na podstawie średniej z ocen cząstkowych w następujący sposób: OCENA KOŃCOWA=0,5*E+0,5*L (E - ocena z dwuczęściowego egzaminu pisemnego, L – ocena końcowa z laboratorium). W zależności od wyznaczonej średniej (ze wszystkich ocen pozytywnych) ocena końcowa ustalana jest w następujący sposób:

Średnia Ocena końcowa

0,00 – 2,99 ocena 2.0

3,00 – 3,49 ocena 3,0

3,50 – 3,99 ocena 3,5

4,00 – 4,49 ocena 4,0

4,50 – 4,89 ocena 4,5

4,90 i więcej – ocena 5,0

Jeżeli student zaliczy część przedmiotu, cząstkowe oceny pozytywne są przepisywane przy powtarzaniu przedmiotu JEDYNIE w przypadku uzyskania oceny 4.0 lub wyższej. Egzamin przeprowadzany jest w czasie sesji w terminach podanych przez dziekanat. Techniczny sposób przeprowadzenia egzaminu (ilość poleceń, sposób oceny i skala ocen) podany zostaje na pierwszych zajęciach w semestrze i na ostatnim wykładzie. Student ma prawo do wglądu do pracy egzaminacyjnej na zasadach podanych w Regulaminie Studiów PW. Student ma prawo do poprawy każdej otrzymanej oceny, jednak jeżeli zdecyduje się na poprawę oceny pozytywnej, to ocena otrzymana w poprzednim terminie jest anulowana bez względu na wynik powtórnego zaliczenia. Na ocenę końcową z laboratorium składają się oceny cząstkowe z wszystkich wykonanych ćwiczeń, wejściówek i sprawozdań. Zasady zaliczenia poszczególnych ćwiczeń podają ich prowadzący na pierwszych zajęciach wprowadzających.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Robert Cacko
Prowadzący grup: Robert Cacko, Tadeusz Rudaś
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Robert Cacko
Prowadzący grup: Robert Cacko, Tadeusz Rudaś
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.
pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa tel: (22) 234 7211 https://pw.edu.pl kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.0.0-7 (2024-03-18)