Karta przedmiotu
Programowanie w modelowaniu i analizie elementów
Podstawowe informacje o zajęciach
Cykl kształcenia:
2025/2026
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Nazwa kierunku studiów:
Mechanika i budowa maszyn
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
drugiego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Badania i rozwój w gospodarce, Komputerowo wspomagane wytwarzanie, Napędy mechaniczne, Pojazdy samochodowe - Badania i eksploatacja pojazdów samochodowych, Pojazdy samochodowe - Zaawansowane napędy pojazdów samochodowych, Programowanie i automatyzacja obróbki - Systemy CAD/CAM w zastosowaniach, Programowanie i automatyzacja obróbki - Zaawansowane programowanie obrabiarek CNC, Programowanie i automatyzacja obróbki - Zaawansowane programowanie pomiarów współrzędnościowych
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
magister inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji
Kod zajęć:
4346
Status zajęć:
wybierany dla specjalności Programowanie i automatyzacja obróbki - Zaawansowane programowanie pomiarów współrzędnościowych
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 3 / W15 L30 / 3 ECTS / E
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora:
prof. dr hab. inż. Andrzej Kawalec
Terminy konsultacji koordynatora:
Terminy konsultacji koordynatora: Zgodnie z harmonogramem pracy Katedry Technik Wytwarzania i Automatyzacji WBMiL: v.prz.edu.pl/ak
Cel kształcenia i wykaz literatury
Główny cel kształcenia:
Przekazanie podstawowej wiedzy i zdobycie umiejętności zastosowania technik komputerowego wspomagania prac inżynierskich (computer aided engineering - CAE) w projektowaniu narzędzi i oprzyrządowania.
Ogólne informacje o zajęciach:
Narzędzia i oprzyrządowanie technologiczne muszą spełniać coraz wyższe wymagania techniczno-ekonomiczne. Dlatego w ramach modułu będą podane podstawowe informacje dotyczące modelowania geometrycznego a także obliczeń wytrzymałościowych narzędzi i oprzyrządowania z użyciem systemów komputerowego wspomagania prac inżynierskich (computer aided engineering - CAE). Zajęcia laboratoryjne modułu są skoncentrowane na tworzeniu odpowiednich modeli i ich obliczeń.
Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
| 1 | Bijak-Żochowski M., Jaworski A., Krzesiński G., Zagrajek T. | Mechanika materiałów i konstrukcji. T. I | Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa. | 2006 |
| 2 | Bijak-Żochowski M., Jaworski A., Krzesiński G., Zagrajek T. | Mechanika materiałów i konstrukcji. T. II | Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa. | 2006 |
| 3 | Chlebus E. | Techniki komputerowe CAx w inżynierii produkcji | WNT, Warszawa. | 2000 |
| 4 | Cichosz P. | Narzędzia skrawające | WNT, Warszawa. | 2006 |
| 5 | Kunstetter St. | Narzędzia skrawające do metali: konstrukcja | PWN, Warszawa. | 1973 |
| 6 | Kunstetter St. | Podstawy konstrukcji narzędzi skrawających | WNT, Warszawa. | 1980 |
| 7 | Miecielica M., Kaszkiel G. | Komputerowe wspomaganie wytwarzania CAM | WNT, Warszawa. | 1999 |
| 8 | Oczoś K.E., Kawalec A. | Kształtowanie metali lekkich | PWN, Warszawa. | 2012 |
| 9 | Rakowski G., Kacprzyk Z. | Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji | Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa. | 2005 |
Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych
Wymagania formalne:
Student musi być zarejestrowany co najmniej na semestrze 3
Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Matematyka (algebra liniowa, metody numeryczne). Wytrzymałość materiałów (podstawy wytrzymałości materiałów
dot. m.in. prętów, belek, zagadnień 2D i 3D)
Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność tworzenia i testowania algorytmów oraz programowania podstawowych algorytmów numerycznych omawianych w module "Matematyka (metody numeryczne)".
Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
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 | Posiada podstawową wiedzę w zakresie modelowania w systemie komputerowego wspomagania prac inżynierskich (computer aided engineering - CAE) wybranych typów narzędzi. | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W06++ K-W07++ |
P7S-WG |
| MEK02 | Posiada podstawową wiedzę w zakresie modelowania w systemie CAE wybranych elementów konstrukcji obrabiarki. | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W11++ |
P7S-WG |
| MEK03 | Posiada podstawową wiedzę w zakresie tworzenia i obliczeń modeli przestrzennych z użyciem metody elementów skończonych (MES). | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W07++ |
P7S-WG |
| MEK04 | Posiada podstawową wiedzę w zakresie modelowania właściwości materiałowych w modelach numerycznych MES. | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W07++ |
P7S-WG |
| MEK05 | Posiada podstawową wiedzę w zakresie metod wyznaczania sztywności narzędzi. | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W11++ |
P7S-WG |
| MEK06 | Potrafi wykonać uproszczony model narzędzia w systemie CAE, wykonać jego obliczenia, przeanalizować wyniki obliczeń oraz zmodyfikować model. Umiejętność modelowania i obliczania parametrów charakteryzujących wybrane narzędzia z użyciem CAE i MES przygotowuje studenta do prowadzenia badań naukowych, m.in. symulacji ich deformacji pod wpływem obciążenia. | laboratorium | obserwacja wykonawstwa |
K-U06++ K-U08++ K-U16+++ K-K01+ K-K02++ |
P7S-KO P7S-UW |
| MEK07 | Potrafi wykonać uproszczony model wybranego elementu oprzyrządowania technologicznego w systemie CAE, wykonać jego obliczenia, przeanalizować wyniki obliczeń oraz zmodyfikować model. Umiejętność modelowania i obliczania parametrów charakteryzujących wybrane elementy oprzyrządowania technologicznego z użyciem CAE i MES przygotowuje studenta do prowadzenia badań naukowych, m.in. symulacji ich deformacji pod wpływem obciążenia. | laboratorium | obserwacja wykonawstwa |
K-U06++ K-U08++ K-U16+++ K-K01+ K-K02++ |
P7S-KO P7S-UW |
Treści kształcenia dla zajęć
| Sem. | TK | Treści kształcenia | Realizowane na | MEK |
|---|---|---|---|---|
| 3 | TK01 | W01 | MEK01 | |
| 3 | TK02 | W02 | MEK01 | |
| 3 | TK03 | W03 | MEK02 | |
| 3 | TK04 | W04, W05 | MEK03 | |
| 3 | TK05 | W06 | MEK04 | |
| 3 | TK06 | W07 | MEK05 | |
| 3 | TK07 | L01, L02 | MEK06 | |
| 3 | TK08 | L03, L04 | MEK06 | |
| 3 | TK09 | L05, L06 | MEK06 | |
| 3 | TK10 | L07 | MEK06 | |
| 3 | TK11 | L08 | MEK07 | |
| 3 | TK12 | L09, L10 | MEK07 | |
| 3 | TK13 | L11, L12 | MEK07 | |
| 3 | TK14 | L13, L14 | MEK07 | |
| 3 | TK15 | L15 | MEK07 |
Nakład pracy studenta
| Forma zajęć | Praca przed zajęciami | Udział w zajęciach | Praca po zajęciach |
|---|---|---|---|
| Wykład (sem. 3) | Godziny kontaktowe:
15.00 godz./sem. |
Uzupełnienie/studiowanie notatek:
10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem. |
|
| Laboratorium (sem. 3) | Godziny kontaktowe:
30.00 godz./sem. |
||
| Konsultacje (sem. 3) | |||
| Egzamin (sem. 3) | Przygotowanie do egzaminu:
8.00 godz./sem. |
Egzamin pisemny:
2.00 godz./sem. |
Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej
| Forma zajęć | Sposób wystawiania oceny podsumowującej |
|---|---|
| Wykład | Egzamin pisemny, weryfikujący osiągnięcie modułowych efektów kształcenia MEK01, MEK02, MEK03, MEK04 i MEK05 - zagadnienia problemowe i zadania obliczeniowe. Kryteria weryfikacji efektów MEK01, MEK02, MEK03, MEK04 i MEK05: ocenę dostateczną uzyskuje student, który na pisemnym egzaminie z części sprawdzającej wiedzę, uzyska 50-70% punktów, ocenę dobry 71-90% punktów, ocenę bardzo dobry powyżej 90% punktów. |
| Laboratorium | Zaliczenie wszystkich zadań laboratoryjnych, weryfikujące osiągnięcie modułowych efektów kształcenia MEK06, MEK07. Ocena zadania na podstawie obserwacji jego wykonania. Ocenę dostateczną otrzymuje student, który potrafi stworzyć poprawny model konstrukcji narzędzia lub elementu oprzyrządowania technologicznego. Ocenę dobry otrzymuje student, który potrafi, dodatkowo, wykonać obliczenia i zanalizować wyniki. Ocenę bardzo dobry otrzymuje student, który potrafi, dodatkowo, zweryfikować prawidłowość wykonania obliczeń oraz zmodyfikować model w celu uwzględnienia m.in. różnych funkcjonalności, wariantów kształtu, warunków brzegowych i obciążenia. W przypadku kilku zadań weryfikujących modułowe efekty kształcenia MEK05, MEK06 i MEK07 ocenę dostateczną uzyskuje student, który uzyska 50-70% punktów, ocenę dobry 71-90% punktów, ocenę bardzo dobry powyżej 90% punktów. |
| Ocena końcowa | Na ocenę końcową składa się 75% oceny MEK01, MEK02, MEK03, MEK04 i MEK05 oraz 25% oceny MEK06, MEK07. Przeliczenie oceny średniej ważonej na ocenę końcową zgodnie z następującymi kryteriami: Ocena średnia (Ocena końcowa) 4,600-5,00 bdb (5,0), 4,200-4,599 +db (4,5), 3,800-4,199 db (4,0), 3,400-3,799 +dst (3,5), 3,000-3,399 dst (3,0). Poniżej 3,000 ndst (2,0). |
Przykładowe zadania
Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)
Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)
Inne
(-)
Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie
Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak
| 1 | A. Brański; S. Hajder; A. Kawalec; R. Kuras | Experimental studies on optimal actuator shape in active vibration control of triangular plates | 2025 |
| 2 | K. Ciecieląg; M. Gdula; A. Kawalec; P. Żurek | Modeling and Cutting Mechanics in the Milling of Polymer Matrix Composites | 2025 |
| 3 | A. Bazan; A. Kawalec; M. Krok | Uchwyt do mocowania i pozycjonowania próbek posiadających otwór centralny | 2024 |
| 4 | M. Gdula; A. Kawalec; J. Matuszak | Analysis of the Deburring Efficiency of EN-AW 7075 Aluminum Alloy Parts with Complex Geometric Shapes Considering the Tool Path Strategy During Multi-Axis Brushing | 2024 |
| 5 | R. Albrecht; K. Gancarczyk; A. Gradzik; A. Kawalec; M. Kawalec; B. Kościelniak; M. Motyka; D. Szeliga; W. Ziaja | The Effect of Re Content on Microstructure and Creep Resistance of Single Crystal Castings Made of Nickel-Based Superalloys | 2024 |
| 6 | A. Bazan; G. Budzik; J. Cebulski; M. Dębski; T. Dziubek; J. Józwik; A. Kawalec; M. Kiełbicki; Ł. Kochmański; I. Kuric; M. Oleksy; A. Paszkiewicz; P. Poliński; P. Turek | Geometrical Accuracy of Threaded Elements Manufacture by 3D Printing Process | 2023 |
| 7 | A. Bazan; A. Kawalec; A. Olko; K. Żurawski; P. Żurek | Modeling of Surface Topography after Milling with a Lens-Shaped End-Mill, Considering Runout | 2022 |
| 8 | A. Kawalec; W. Ziaja | Dwell Fatigue Behavior of Two-Phase Ti-6Al-4V Alloy at Moderate Temperature | 2022 |
| 9 | G. Budzik; J. Cebulski; M. Dębski; T. Dziubek; J. Jóźwik; A. Kawalec; M. Kiełbicki; Ł. Kochmański; I. Kuric; M. Oleksy; A. Paszkiewicz; P. Poliński; P. Turek | Strength of threaded connections additively produced from polymeric materials | 2022 |
| 10 | A. Bazan; A. Kawalec; P. Kubik; A. Olko; T. Rydzak | Determination of Selected Texture Features on a Single-Layer Grinding Wheel Active Surface for Tracking Their Changes as a Result of Wear | 2021 |
| 11 | A. Bazan; A. Kawalec; P. Kubik; T. Rydzak | Variation of Grain Height Characteristics of Electroplated cBN Grinding-Wheel Active Surfaces Associated with Their Wear | 2020 |