14МПМКЕ - Примена методе коначних елемената у металургији и инжењерству материјала

Спецификација предмета
Назив		Примена методе коначних елемената у металургији и инжењерству материјала
Акроним		14МПМКЕ
Студијски програм		Инжењерство материјала,Металуршко инжењерство
Модул
Наставник (предавач)		проф. др Бојан Међо
Наставник/сарадник (вежбе)		проф. др Бојан Међо мастер Драгана Михајловић
Наставник/сарадник (ДОН)
Број ЕСПБ		5.0	Статус предмета	изборни предмет
Условљност другим предметом		-	Облик условљености
Циљеви изучавања предмета		Циљ предмета је да се студенти упознају са могућностима примене методе коначних елемената (МКЕ) у анализи понашања конструкционих материјала изложених термомеханичким оптерећењима и применом различитих математичких модела понашања материјала.
Исходи учења (стечена знања)		Разумевање улоге нумеричких прорачуна МКЕ током животног века структура израђених од различитих материјала (пројектовање, производња, праћење рада, редизајн, итд.) и оспособљеност да у решавању практичних проблема користе програмске пакете за прорачуне МКЕ и обраду разултата.
Садржај предмета
Садржај теоријске наставе		Нумеричка симулација понашања конструкционих материјала изложених дејству спољног оптерећења применом методе коначних елемената (МКЕ): историјат, примери. ; Специфичности моделовања различитих група материјала (метали, керамички материјали, композити). ; Дефинисање особина материјала у оквиру нумеричких модела - потребни параметри и поступци њиховог одређивања. ; Хетерогени материјали и спојеви материјала - типови хетерогености и примена у моделима МКЕ. Композитни материјали - групе и могућности формирања нумеричких модела. Нумеричка симулација конструкционих материјала изложених термичким оптерећењима. Пластична прерада у топлом и хладном стању. ; Утицај брзине деформисања. Утицај ударног оптерећења.
Садржај практичне наставе		На вежбама и у оквиру ДОН се решавају задаци који обрађују градиво из теоријског дела наставе, коришћењем лиценцираног програмског пакета ABAQUS у лабораторији за нумеричке прорачуне применом МКЕ. ; Одређивање померања, деформација и напона структура израђених од различитих конструкционих материјала и изложених дејству спољног оптерећења. Термичка оптерећења. Заостали напони. Испитивање заварених спојева. ; Симулација обраде пластичним деформисањем. Могућности скраћења времена прорачуна. 2Д и 3Д анализа. Нумеричка анализа лома и оштећења материјала. ; Визуализација и обрада резултата симулације методом коначних елемената.
Литература
М. Ракин, Б. Међо, Метода коначних елемената у инжењерству материјала, уџбеник (на рецензији) Технолошко-металуршки факултет, Универзитет у Београду O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu, The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, 7th Edition, 2013 A. Bower, Applied Mechanics of Solids, CRC Press, 2009. G.W. Rowe, C.E.N. Sturgess, P. Hartley, I. Pillinger, Finite-Element Plasticity and Metalforming Analysis, Cambridge University Press, 2005. O.O. Ochoa, J.N. Reddy, Finite Element Analysis of Composite Structures, Kluwer М. Секуловић, Метод коначних елемената, Грађевинска књига, Београд, 1988. ABAQUS User s Manuals, Version 6.11, Simulia, 2012.
Број часова активне наставе недељно током семестра/триместра/године
Предавања	Вежбе	ДОН	Студијски и истраживачки рад	Остали часови
2	1	1
Методе извођења наставе		Предавања и рачунске вежбе у учионици (коришћење пројектора, табле, рачунара и видео пројектора). У оквиру ДОН, решавање примера коришћењем лиценцираног програмског пакета ABAQUS у лабораторији за нумеричке прорачуне применом МКЕ.
Оцена знања (максимални број поена 100)
Предиспитне обавезе		Поена	Завршни испит	Поена
Активности у току предавања			Писмени испит	50
Практична настава		30	Усмени испит
Пројекти
Колоквијуми		20
Семинари