Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Mechanika s Inventorem 1. Úvodní pojednání Petr SCHILLING, autor přednášky Ing. Kateřina VLČKOVÁ, obsahová korekce Tomáš MATOVIČ, publikace FEM výpočty.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Mechanika s Inventorem 1. Úvodní pojednání Petr SCHILLING, autor přednášky Ing. Kateřina VLČKOVÁ, obsahová korekce Tomáš MATOVIČ, publikace FEM výpočty."— Transkript prezentace:

1 1 Mechanika s Inventorem 1. Úvodní pojednání Petr SCHILLING, autor přednášky Ing. Kateřina VLČKOVÁ, obsahová korekce Tomáš MATOVIČ, publikace FEM výpočty Optimalizace CAD data

2 2 Obsah přednášky: Cíl projektu 3 Význam mechanických analýz 4 Úskalí mechanických analýz 8 Využití MKP v technické praxi 9 Výstupy a závěrečná diskuse 16

3 3 Cíl projektu:  zvýšení atraktivity předmětu Mechanika (MEC)  zvyšování dovedností studentů v uplatňování ICT prostředků v rámci technických aplikací  analytické řešení středoškolských úloh mechaniky názorně a vhodně doplněné ICT metodami řešení  vedení ke správné definici technických problémů – mechanických modelů, bez změny jejich povahy  správná interpretace výsledků řešení  výstup: moderní a poutavá výuka a publikovaný výukový výstup

4 4 Význam mechanických analýz CAD data  zpravidla 3D model skutečné geometrie či připravovaného výrobku – pro potřebu analýz  vznikají na základě myšlenek konstruktéra či zadáním designéra  výstupem práce konstruktéra, ale datovým vstupem v předvýrobních etapách  důležitým parametrem kvalita CAD dat  virtuální svět – idealizace FEM výpočty Optimalizace CAD data

5 5 Význam mechanických analýz FEM výpočty – MKP  3D CAD geometrie - vstupem  ověření návrhu před výrobou samotného prototypu  výstupem práce konstruktéra (díly) a výpočtáře (sestavy a konstrukční celky)  simulace multifyzikálních procesů v konstrukčních celcích  důležitým parametrem míra idealizace výpočtové studie  virtuální svět – idealizace FEM výpočty Optimalizace CAD data

6 6 Význam mechanických analýz Optimalizace  zpětný proces v průběhu předvýrobní etapy  modifikace datového vstupu - 3D CAD geometrie za účelem optimalizace výstupů FEM analýz  projevem optimalizovaný tvar dílu či konstrukčního celku s ohledem na vhodnější využití vlastností materiálu  lze provádět i opakovaně  virtuální svět – idealizace FEM výpočty Optimalizace CAD data

7 7 Význam mechanických analýz Spočívá:  v simulování fyzikálních a multifyzikálních procesů na virtuálních součástech, jejich sestavách a konstrukčních celcích  v testování virtuálních prototypů (3D CAD geometrie)  ve značném snížení nutnosti výroby velkého množství fyzických prototypů  ve snížení finančních nákladů na výrobu prototypů  ve snížení finančních nákladů vhodnějším využitím vlastností materiálů

8 8 Úskalí mechanických analýz Spočívá:  v míře idealizace výpočtové studie – výpočtový model  v nutnosti správné definice parametrů výpočtové studie – možnost naprostého znehodnocení získaných výsledků  v obtížnosti při odhalování chyb  ve znalostech a zkušenostech výpočtáře  v nutnosti použití příslušného aplikačního software či modulu  ve správné interpretaci získaných výstupů

9 9 Využití MPK v technické praxi  40ti letá historie  růst spojen s rozšiřováním možností metody  roste s růstem výpočetního výkonu počítačů

10 10 Využití MPK v technické praxi Dopravní technika  nejširší uplatnění automobilový průmysl: karoserie, motor, převodovka, elektrické vybavení atd.  kontrolní a optimalizační výpočty  cílem: zkrácení času na vývoj, snížení nákladů, zvýšení bezpečnosti atd.  široké uplatnění při stavbě lodí Letectví a kosmický výzkum  historicky první oblast nasazení – respektive MKP vyvinuta pro tuto oblast  simulace prostředí a stavů působících v průběhu funkce na letecké a kosmické systémy

11 11 Využití MPK v technické praxi Energetika  zvláštní bezpečnostní předpisy  statické, dynamické a teplotní výpočty  vývoj: čerpadel, potrubních rozvodů, kotlů, výměníků, turbín, budov a jejich technického vybavení  vyhodnocení únavy a životnosti, kontrola seizmických stavů a simulace havarijních stavů  jaderná energetika: bezpečnostní výpočty – simulace havarijních stavů: teroristické útoky, chyba obsluhy či přírodní katastrofy

12 12 Využití MPK v technické praxi Strojírenství  statické, dynamické a teplotní výpočty strojů a zařízení  vyhodnocování: deformací a napjatosti, tuhosti, stability  určování životnosti  optimalizace tvaru, materiálu a technologie Chemický průmysl  výroba plastů  speciální materiálové modely, typy elementů či zatížení (radiace, UV záření, atd.)  simulace pádů či nárazů

13 13 Využití MPK v technické praxi Elektrotechnika  výpočty a simulace nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních elektromagnetických polí pro: generátory, transformátory, cívky, indikční pece, elektromotory, magnetické zobrazovací jednotky, cyklotrony, senzory atd. Mikroelektronika a elektronika  nejmladší oblast nasazení MKP  výpočty elektronických systémů  simulace elektrostatických, elektromagnetických a teplotních polí  speciální modely pro komponenty: semikonduktory, snímače a senzory

14 14 Využití MPK v technické praxi Procesní inženýrství  simulace: proudění, proudění s teplem u kapalin a plynů, únos pevných částic, mísení jednotlivých složek a chemických reakcí, hoření atd. Stavebnictví  nejstarší oblast nasazení MKP  statické a dynamické výpočty staveb  výpočty v současnosti rozšířeny o problematiku: proudění, šíření znečištění, akustiku, explozní zatížení atd.  nelineární a speciální materiálové modely: beton, kovy, dřevo, kompozitní materiály, plasty, keramiky a skla

15 15 Využití MPK v technické praxi Speciální a vojenská technika  první MKP program vytvořen v USA pro vojenský projekt  hlavní oblast použití FEM analýz  simulace a výpočty odolnosti i účinků zbraní  simulace penetrací, explozí a destrukcí Biomechanika  medicínské a lékařské účely  simulace zubních implantátů, vývoj kardiostimulátorů, kloubních náhrad  nejnověji: modelování odezev na chirurgické zákroky, tepelné šoky v rámci onkologické léčby

16 16 Výstupy přednášky a závěrečná diskuse  seznámení s cíly projektu Mechanika s Inventorem  vysvětlení významu a úskalí metody MKP výpočtů (FEM analýz)  seznámení s aplikacemi metody MKP v technické praxi Závěrečná diskuse, dotazy


Stáhnout ppt "1 Mechanika s Inventorem 1. Úvodní pojednání Petr SCHILLING, autor přednášky Ing. Kateřina VLČKOVÁ, obsahová korekce Tomáš MATOVIČ, publikace FEM výpočty."

Podobné prezentace


Reklamy Google