22Д39 - Метода коначних елемената у инжењерству материјала
| Спецификација предмета | ||||
|---|---|---|---|---|
| Назив | Метода коначних елемената у инжењерству материјала | |||
| Акроним | 22Д39 | |||
| Студијски програм | Биохемијско инжењерство и биотехнологија,Инжењерство материјала,Металуршко инжењерство | |||
| Модул | ||||
| Наставник (предавач) | ||||
| Наставник/сарадник (вежбе) | ||||
| Наставник/сарадник (ДОН) | ||||
| Број ЕСПБ | 5.0 | Статус предмета | изборни предмет | |
| Условљност другим предметом | Облик условљености | |||
| Циљеви изучавања предмета | Циљ предмета је стицање знања и овладавање вештином моделовања методом коначних елемената коришћењем лиценцираног софтвера. | |||
| Исходи учења (стечена знања) | Студент развија самосталност у другим наставним и радним садржајима, посебно при решавању сложених проблема. | |||
| Садржај предмета | ||||
| Садржај теоријске наставе | Увод у теорију методе коначних елемената (МКЕ). Развој МКЕ. Грешке и конвергенција решења. Принцип виртуалног рада. Дискретизација домена и примена у инжењерству материјала. Одређивање матрице крутости (система) у различитим физичким проблемима. Коначни елементи и интерполационе функције - изопараметарска формулација. Решавање линеарних проблема у инжeњерству материјала. Представљање термичких оптерећења. Утицај анизотропије материјала. Нелинеарност геометрије - проблеми контакта и примена недеформабилних тела у прорачунима. Конститутивни изрази за нелинеарно понашање материјала. Случај хетерогеног материјала, проблем порозности. МКЕ у анализи оштећења материјала - примена на компоненте процесне опреме изложене сложеном термомеханичком оптерећењу. Моделовање деформисања и лома биоматеријала. | |||
| Садржај практичне наставе | У оквиру практичне наставе биће обрађени примери који укључују примену различитих конститутивних модела понашања материјала изложеног спољашњем оптерећењу; овај део курса ће бити урађен коришћењем програмског пакета ABAQUS у лабораторији за нумеричке прорачуне применом МКЕ: Видови еластичности и пластичности (линеарна/нелинеарна, изотропна/анизотропна, итд.). Зависност особина материјала од температуре и брзине деформисања (Johnson-Cooke-ов закон - примена у симулацији спајања материјала заваривањем). Примери примене елемената плоче и љуске у анализи деформисања танкозидних структура. Дефинисање особина ламинатних композитних материјала ојачаних влакнима. Моделовање развоја оштећења у материјалу (праћење раста прслине, примена микромеханичких модела, проширена МКЕ). Примери анализе отказа елемената опреме у процесној индустрији применом МКЕ. Подмоделирање као техника за ефикасније коришћење рачунарских ресурса - примери примене и ограничења. | |||
| Литература | ||||
| ||||
| Број часова активне наставе недељно током семестра/триместра/године | ||||
| Предавања | Вежбе | ДОН | Студијски и истраживачки рад | Остали часови |
| 3 | 1 | |||
| Методе извођења наставе | Предавања и рачунске вежбе у учионици (коришћење видео пројектора и табле). У оквиру студијског истраживачког рада студенти решавају проблеме 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 | 10 | Писмени испит | ||
| Практична настава | 25 | Усмени испит | 35 | |
| Пројекти | ||||
| Колоквијуми | ||||
| Семинари | 30 | |||