Karta przedmiotu
MES
Podstawowe informacje o zajęciach
Cykl kształcenia:
2025/2026
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Nazwa kierunku studiów:
Inżynieria mechaniczna
Obszar kształcenia:
nauki ścisłe/techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
pierwszego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Komputerowo zintegrowane wytwarzanie, Materiały konstrukcyjne, Pojazdy samochodowe, Programowanie maszyn CNC
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Przeróbki Plastycznej
Kod zajęć:
16472
Status zajęć:
obowiązkowy dla programu Komputerowo zintegrowane wytwarzanie, Materiały konstrukcyjne, Pojazdy samochodowe, Programowanie maszyn CNC
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 4 / W15 L30 / 3 ECTS / Z
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora:
dr hab. inż. prof. PRz Andrzej Skrzat
semestr 4:
dr inż. Łukasz Bąk
Cel kształcenia i wykaz literatury
Główny cel kształcenia:
Znajomość podstaw teoretycznych metody elementów skończonych oraz praktyczna umiejętność posługiwania się wybranym oprogramowaniem komercyjnym - Ansys Workbench.
Ogólne informacje o zajęciach:
Moduł w części teoretycznej obejmuje podstawowe pojęcia MES jak: interpolacja pola przemieszczeń za pomocą funkcji kształtu, macierz sztywności elementu i całej struktury (globalna), obciążenia kinematycznie równoważne itp. Studenci uczą się w jaki sposób rozwiązywane są liniowe i nieliniowe problemy statyki i dynamiki mechaniki ciała stałego, oraz problemy przepływów ciepła i przepływów płynów. Poznają podstawowe elementy skończone typu: pręt, belka, tarcza, powłoka, element trójwymiarowy. Wiedza studentów uzupełniana jest informacjami dotyczącymi metod numerycznych stosowanych w mes.
W części praktycznej studenci uczą się modelowania, wykonywania obliczeń oraz wizualizacji wyników w komercyjnym programie Ansys Workbench.
Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
| 1 | G. Rakowski, Z. Kacprzyk | Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji | Oficyna Wyd. Pol. Warszawskiej, Warszawa. | 2005 |
| 1 | A. Skrzat | Modelowanie liniowych i nieliniowych problemów mechaniki ciała stałego w programie ANSYS Workbench | Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej, Rzeszów. | 2014 |
Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych
Wymagania formalne:
Rejestracja na semestr 4
Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Mechanika ogólna, wytrzymałość materiałów (znajomość: równań równowagi statycznej, pojęcia naprężenia i odkształcenia, warunków wytrzymałościowych, deformacji i wytężenia podstawowych elementów strukt
Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Posługiwanie się komputerem na poziomie podstawowym
Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Student uczęszcza na zajęcia laboratoryjne zgodnie z planem
Efekty kształcenia dla zajęć
| MEK | Student, który zaliczył zajęcia | Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia | Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia | Związki z KEK | Związki z PRK |
|---|---|---|---|---|---|
| MEK01 | Zna podstawowe pojęcia: macierz sztywności, funkcje kształtu, obciążenia kinematycznie równoważne | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W01+ K-W02++ K-U10++ K-U11+ |
P6S-UK P6S-UW P6S-WG |
| MEK02 | Wie jak na podstawie zasady przemieszczeń wirtualnych tworzona jest macierz sztywności elementu oraz obliczane są obciążenia kinematycznie równoważne | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W02++ K-W04++ K-U10+++ K-U11++ |
P6S-UK P6S-UW P6S-WG |
| MEK03 | Zna koncepcję elementu izoparametrycznego | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W01+ K-W03+++ |
P6S-WG |
| MEK04 | Wie czym różni się od siebie rozwiązywanie problemów liniowych i nieliniowych | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W01++ K-W04++ K-U07+ K-U10+ |
P6S-UW P6S-WG |
| MEK05 | Zna podstawowe elementy skończone, wie w jakich problemach można je stosować | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W01+ K-W03++ K-K03++ |
P6S-KK P6S-WG |
| MEK06 | Zna podstawowe metody numeryczne stosowane w algorytmach mes | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W01+ K-W03++ K-U10+ K-K03+ |
P6S-KK P6S-UW P6S-WG |
| MEK07 | Wie czym różni się rozwiązanie problemu statyki od rozwiązania problemu dynamiki | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W01++ K-U02++ |
P6S-UW P6S-WG |
| MEK08 | Zna niewiadome oraz rodzaje obciążeń i warunków brzegowych w problemach przepływu ciepła | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W01+ K-W04++ |
P6S-WG |
| MEK09 | Umie przygotować model obliczeniowy mes dla problemu o średniej złożoności | laboratorium | zaliczenie cz. praktyczna |
K-W01+ K-W05++ K-U07++ K-U09++ K-U13+ K-U15+ K-K03++ |
P6S-KK P6S-UK P6S-UO P6S-UW P6S-WG |
| MEK10 | Posiada umiejętność rozwiązywania nieliniowych problemów mechaniki, co może być wykorzystane w prowadzeniu badań naukowych |
K-W01+ K-W06+++ K-U10++ K-U11+++ K-U13+ K-K04++ |
P6S-KO P6S-UK P6S-UW P6S-WG |
Treści kształcenia dla zajęć
| Sem. | TK | Treści kształcenia | Realizowane na | MEK |
|---|---|---|---|---|
| 4 | TK01 | W01 | MEK01 MEK05 | |
| 4 | TK02 | W02 | MEK01 | |
| 4 | TK03 | W03 | MEK02 MEK03 | |
| 4 | TK04 | W04 | MEK06 | |
| 4 | TK05 | W05 | MEK06 MEK07 | |
| 4 | TK06 | W06 | MEK04 MEK06 | |
| 4 | TK07 | W07 | MEK04 MEK05 MEK08 | |
| 4 | TK08 | W08 | MEK02 | |
| 4 | TK09 | L01 - L15 | MEK01 MEK05 MEK07 MEK09 MEK10 |
Nakład pracy studenta
| Forma zajęć | Praca przed zajęciami | Udział w zajęciach | Praca po zajęciach |
|---|---|---|---|
| Wykład (sem. 4) | Przygotowanie do kolokwium:
5.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe:
15.00 godz./sem. |
Studiowanie zalecanej literatury:
10.00 godz./sem. |
| Laboratorium (sem. 4) | Przygotowanie do kolokwium:
5.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe:
30.00 godz./sem. |
Inne:
20.00 godz./sem. |
| Konsultacje (sem. 4) | |||
| Zaliczenie (sem. 4) |
Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej
| Forma zajęć | Sposób wystawiania oceny podsumowującej |
|---|---|
| Wykład | Egzamin - forma pisemna (odpowiedzi na zadane pytania np. podać przykłady MES dla których możliwe jest uzyskanie rozwiązania ścisłego) |
| Laboratorium | Średnia z ocen z samodzielnego rozwiązania trzech wybranych problemów |
| Ocena końcowa | Ocena z egzaminu waga 0.5, ocena z laboratorium waga 0.5 |
Przykładowe zadania
Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
mes_egz.pdf
Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
mes_lab.pdf
Inne
(-)
Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie
Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak
| 1 | A. Gontarz; A. Skrzat; G. Winiarski; M. Wójcik | Computational Methods of the Identification of Chaboche Isotropic-Kinematic Hardening Model Parameters Derived from the Cyclic Loading Tests | 2024 |
| 2 | A. Gontarz; A. Skrzat; S. Wencel; G. Winiarski; M. Wójcik | Analysis of a New Process for Forming Two Flanges Simultaneously in a Hollow Part by Extrusion with Two Moving Dies | 2024 |
| 3 | A. Skrzat; E. Spišák; F. Stachowicz; M. Wójcik | Crystal Plasticity Elastic-Plastic Rate-Independent Numerical Analyses of Pollycrystalline Materials | 2023 |
| 4 | A. Skrzat; M. Wójcik | Explicit and Implicit Integration of Constitutive Equations of Chaboche Isotropic-Kinematic Hardening Material Model | 2023 |
| 5 | A. Skrzat; M. Wójcik | An Elastic-Plastic Analysis of Polycrystalline Structure Using Crystal Plasticity Modelling – Theory and Benchmark Tests | 2022 |
| 6 | A. Skrzat; M. Wójcik | Coupled Thermomechanical Eulerian-Lagrangian Analysis of the KOBO Extrusion Process | 2022 |
| 7 | A. Skrzat; M. Wójcik | Numerical modelling of the KOBO extrusion process using the Bodner–Partom material model | 2022 |
| 8 | A. Skrzat; M. Wójcik | Identification of Chaboche-Lemaitre combined isotropic-kinematic hardening model parameters assisted by the fuzzy logic analysis | 2021 |
| 9 | A. Skrzat; M. Wójcik | The Coupled Eulerian-Lagrangian Analysis of the KOBO Extrusion Process | 2021 |
| 10 | A. Skrzat; M. Wójcik | An Identification of the Material Hardening Parameters for Cyclic Loading-Experimental and Numerical Studies | 2020 |
| 11 | A. Skrzat; M. Wójcik | Fuzzy logic enhancement of material hardening parameters obtained from tension–compression test | 2020 |
| 12 | A. Skrzat; M. Wójcik | Numerical Modeling of Superplastic Punchless Deep Drawing Process of a Ti-6Al-4V Titanium Alloy | 2020 |
| 13 | A. Skrzat; M. Wójcik | The application of Chaboche model in uniaxial ratcheting simulations | 2020 |
| 14 | V. Eremeyev; A. Skrzat | On the effective properties of foams in the framework of the couple stress theory | 2020 |