Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Przekazanie podstawowej wiedzy i zdobycie umiejętności prowadzenia podstawowych obliczeń w zakresie wybranych zagadnień inżynierskich, uwzględniające uproszczoną parametryzację modeli oraz podstawowe metody optymalizacji.

Ogólne informacje o zajęciach: Współczesne konstrukcje inżynierskie oraz procesy wytwarzania muszą być optymalizowane aby sprostać rosnącym wymaganiom techniczno-ekonomicznym. Dlatego w ramach modułu będą podane informacje dotyczące budowy sparametryzowanych modeli wybranych części maszyn. Będą też podane informacje dotyczące wybranych metod optymalizacji przydatnych w konstrukcji części maszyn i procesów technologicznych. Zajęcia laboratoryjne modułu są skoncentrowane na tworzeniu odpowiednich modeli i ich obliczeń.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Brdyś M., Ruszczyński A.	Metody optymalizacji w zadaniach	WNT, Warszawa.	1985
2	Cichosz P.	Narzędzia skrawające	WNT, Warszawa.	2006
3	Chlebus E.	Techniki komputerowe CAx w inżynierii produkcji	WNT, Warszawa.	2000
4	Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J.	Metody numeryczne	WNT, Warszawa.	2007
5	Kunstetter St.	Podstawy konstrukcji narzędzi skrawających	WNT, Warszawa.	1980
6	Marciniak K., Putz B., Wojciechowski J.	Obróbka powierzchni krzywoliniowych na frezarkach sterowanych numerycznie: podstawy geometryczne	WNT, Warszawa.	1988
7	Miecielica M., Kaszkiel G.	Komputerowe wspomaganie wytwarzania CAM	WNT, Warszawa.	1999
8	Oczoś K.E., Kawalec A.	Kształtowanie metali lekkich	PWN, Warszawa.	2012

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student musi być zarejestrowany na semestr 3

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Podstawy algebry liniowej i metod numerycznych: rozwiązywanie układów równań liniowych, interpolacji i aproksymacji funkcji oraz rozwiązywania równań nieliniowych. Podstawy MES. Podstawy programowania

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
01	Posiada podstawową wiedzę w zakresie tworzenia parametrycznych modeli geometrycznych wybranych części maszyn.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W07++ K_U06++	P7S_UW P7S_WG
02	Posiada podstawową wiedzę w zakresie tworzenia algorytmów parametrycznych obliczeń wytrzymałościowych wybranych części maszyn.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W07++ K_W11++	P7S_WG
03	Posiada uporządkowaną wiedzę z zakresu najczęściej wykorzystywanych metod interpolacji i aproksymacji w zastosowaniu do opisu toru ruchu narzędzia.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W01++	P7S_WG
04	Posiada podstawową wiedzę z zakresu wybranych metod optymalizacyjnych w zastosowaniu do zagadnień inżynierskich.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W01++	P7S_WG
05	Posiada podstawową wiedzę z zakresu integracji obliczeń numerycznych z systemami CAE oraz metod automatyzacji wykonywania zadań w wybranych systemach CAD/CAM/CAE.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W07++	P7S_WG
06	Potrafi utworzyć model obliczeniowy opisujący podstawowe parametry narzędzia. Umiejętność modelowania i obliczania parametrów charakteryzujących wybrane narzędzia z użyciem parametrycznych modeli geometrycznych przygotowuje studenta do prowadzenia badań naukowych, m.in. symulacji zmienności ich kształtu i wymiarów.	laboratorium	obserwacja wykonawstwa	K_U06+++ K_U08++ K_U16++ K_K01+ K_K02++	P7S_KO P7S_UW
07	Potrafi tworzyć programy realizujące obliczenia inżynierskie w zakresie poznanych algorytmów. Umiejętność tworzenia programów do obliczeń inżynierskich przygotowuje studenta do prowadzenia badań naukowych, m.in. w celu optymalizacji wybranych zagadnień konstrukcyjnych lub technologicznych.	laboratorium	obserwacja wykonawstwa	K_U06+++ K_U08++ K_U16++ K_K01+ K_K02++	P7S_KO P7S_UW

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
3	TK01	Wprowadzenie do parametryzacji modeli części maszyn. Parametryczne modele geometryczne wybranych części maszyn. Algorytmy obliczania podstawowych parametrów modeli geometrycznych. Parametryzacja podstawowych obliczeń wytrzymałościowych wybranych części maszyn.	W01, W02	MEK01
3	TK02	Tworzenie algorytmów obliczeń parametrów opisujących wybrane części maszyn. Struktura algorytmów obliczeniowych. Najczęściej wykorzystywane metody interpolacji i aproksymacji w zastosowaniu do opisu toru ruchu narzędzia. Organizacja procesu obliczeniowego. Proceduralne i obiektowe metody obliczeń zagadnień inżynierskich.	W03, W04	MEK02 MEK03
3	TK03	Podstawy wybranych metod optymalizacyjnych w zastosowaniu do zagadnień inżynierskich. Koncepcja metod optymalizacji. Warunki niezbędne do sformułowania zadań optymalizacji. Najczęściej wykorzystywane metody optymalizacji zadań w zagadnieniach inżynierskich. Przykładowe modele obliczeniowe wykorzystujące metody optymalizacji.	W05, W06	MEK03 MEK04
3	TK04	Integracja obliczeń numerycznych z systemami CAE. Metody automatyzacji wykonywania zadań w wybranych systemach CAD/CAM/CAE. Metody integracji zadań obliczeniowych realizowanych w systemach CAD/CAM/CAE z własnymi procedurami użytkownika ww. systemów.	W07	MEK05
3	TK05	Tworzenie modelu obliczeniowego opisującego podstawowe parametry narzędzia.	L01, L02	MEK06
3	TK06	Tworzenie procedur obliczeniowych służących określeniu podstawowych parametrów opisujących narzędzie.	L02, L03	MEK07
3	TK07	Testowanie i modyfikacje procedur obliczeniowych służących określeniu podstawowych parametrów opisujących narzędzie.	L04, L05	MEK07
3	TK08	Tworzenie procedur optymalizacyjnych i ich numeryczna weryfikacja.	L06, L07	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: 3.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 6.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)	Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 3)	Przygotowanie do zaliczenia: 15.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie pisemne, weryfikujące 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 zaliczeniu 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 obliczeniowy postawionego zadania konstrukcyjnego lub 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	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
2	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
3	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
4	A. Kawalec; W. Ziaja	Dwell Fatigue Behavior of Two-Phase Ti-6Al-4V Alloy at Moderate Temperature	2022
5	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
6	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
7	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
8	A. Kawalec	Numeryczne modelowanie geometrii kontaktu powierzchni o złożonym kształcie i procesu skrawania metali lekkich	2019