Navigacija

22MPMKE - Primena metode konačnih elemenata u metalurgiji i inženjerstvu materijala

Specifikacija predmeta
Naziv Primena metode konačnih elemenata u metalurgiji i inženjerstvu materijala
Akronim 22MPMKE
Studijski program Inženjerstvo materijala,Metalurško inženjerstvo
Modul Inženjerstvo materijala
Nastavnik (predavač)
Nastavnik/saradnik (vežbe)
Nastavnik/saradnik (DON)
    Broj ESPB 5.0 Status predmeta izborni predmet
    Uslovljnost drugim predmetom - Oblik uslovljenosti
    Ciljevi izučavanja predmeta Cilj predmeta je da se studenti upoznaju sa mogućnostima primene metode konačnih elemenata (MKE) u analizi ponašanja konstrukcionih materijala izloženih termomehaničkim opterećenjima i primenom različitih matematičkih modela ponašanja materijala.
    Ishodi učenja (stečena znanja) Razumevanje uloge numeričkih proračuna MKE tokom životnog veka struktura izrađenih od različitih materijala (projektovanje, proizvodnja, praćenje rada, redizajn, itd.) i osposobljenost da u rešavanju praktičnih problema koriste programske pakete za proračune MKE i obradu razultata.
    Sadržaj predmeta
    Sadržaj teorijske nastave Numerička simulacija ponašanja konstrukcionih materijala izloženih dejstvu spoljnog opterećenja primenom metode konačnih elemenata (MKE): istorijat, primeri. Specifičnosti modelovanja različitih grupa materijala (metali, keramički materijali, kompoziti). Definisanje osobina materijala u okviru numeričkih modela - potrebni parametri i postupci njihovog određivanja. Heterogeni materijali i spojevi materijala - tipovi heterogenosti i primena u modelima MKE. Kompozitni materijali - grupe i mogućnosti formiranja numeričkih modela. Numerička simulacija konstrukcionih materijala izloženih termičkim opterećenjima. Plastična prerada u toplom i hladnom stanju. Uticaj brzine deformisanja.
    Sadržaj praktične nastave Na vežbama i u okviru DON se rešavaju zadaci koji obrađuju gradivo iz teorijskog dela nastave, korišćenjem licenciranog programskog paketa ABAQUS u laboratoriji za numeričke proračune primenom MKE. Određivanje pomeranja, deformacija i napona struktura izrađenih od različitih konstrukcionih materijala i izloženih dejstvu spoljnog opterećenja. Termička opterećenja - analiza polja temperature i toplotnog fluksa. Zaostali naponi. Ispitivanje zavarenih spojeva. Simulacija obrade plastičnim deformisanjem. Mogućnosti skraćenja vremena proračuna. 2D i 3D analiza. Numerička analiza loma i oštećenja materijala. Vizualizacija i obrada rezultata simulacije metodom konačnih elemenata.
    Literatura
    1. M. Rakin, B. Međo, Metoda konačnih elemenata u inženjerstvu materijala, udžbenik, Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu, 2014.
    2. O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu, The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, 7th Edition, 2013
    3. A. Bower, Applied Mechanics of Solids, CRC Press, 2009.
    4. G.W. Rowe, C.E.N. Sturgess, P. Hartley, I. Pillinger, Finite-Element Plasticity and Metalforming Analysis, Cambridge University Press, 2005.
    5. E. Barbero, Finite Element Analysis of Composite Materials, CRC Press, 2007.
    Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine
    Predavanja Vežbe DON Studijski i istraživački rad Ostali časovi
    2 1 1
    Metode izvođenja nastave Predavanja i računske vežbe u učionici (korišćenje video projektora i table). U okviru DON, rešavanje primera korišćenjem licenciranog programskog paketa ABAQUS u laboratoriji za numeričke proračune primenom MKE.
    Ocena znanja (maksimalni broj poena 100)
    Predispitne obaveze Poena Završni ispit Poena
    Aktivnosti u toku predavanja Pismeni ispit 40
    Praktična nastava 30 Usmeni ispit
    Projekti
    Kolokvijumi
    Seminari 30