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
|
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 |
Przejdź do planu
PN WYK
WT LAB
LAB
LAB
LAB
ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Laboratorium, 15 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
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 |
Przejdź do planu
PN WYK
WT LAB
LAB
LAB
LAB
ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Laboratorium, 15 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Robert Cacko | |
Prowadzący grup: | Robert Cacko, Tadeusz Rudaś | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.