tttttt
Strona: 1

Podstawowe informacje o zajęciach

Nazwa zajęć: Metody obliczeniowe

Cykl kształcenia: 2021/2022

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Budownictwa, Inżynierii środowiska i Architektury

Nazwa kierunku studiów: Budownictwo

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: niestacjonarne

Specjalności na kierunku: Budownictwo blok HEP1 SPEC1, Budownictwo blok HEP1 SPEC2, Budownictwo blok HEP2 SPEC1, Budownictwo blok HEP2 SPEC2

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Mechaniki Konstrukcji

Kod zajęć: 6626

Status zajęć: obowiązkowy dla programu Budownictwo blok HEP1 SPEC1

Układ zajęć w planie studiów: sem: 5 / W15 L15 / 5 ECTS / Z

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: prof. dr hab. inż. Leonard Ziemiański

Dane kontaktowe koordynatora: budynek , pokój , tel. , ziele@prz.edu.pl

Pozostałe osoby prowadzące zajęcia

semestr 5: mgr inż. Łukasz Szyszka

Strona: 2

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Uzyskanie wiedzy i umiejętności w zakresie definiowania i stosowania metod numerycznych do rozwiązywania problemów mechaniki i obliczania prostych konstrukcji.

Ogólne informacje o zajęciach: Metody obliczeniowe dają podstawy do stosowania metod numerycznych do analizy i obliczania prostych układów konstrukcyjnych.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

  1. G. Rakowski, Z. Kacpszyk, Metoda elementów skończonych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.,
  2. O.C. Zienkiewicz, R. Taylor, J.Z. Zhu, The finite element methods, Elsevier Butterworth-Neinemann, 6-th ed.., 2005
Strona: 3

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: zaliczenie na ocenę pozytywną modułów kształcenia "wytrzymałość materiałów" i "mechanika budowli". Rejestracja na piąty semestr studiów

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: znajomość tworzenia modeli fizycznych obiektów technicznych i formułowania algorytmów statyki. Znajomość matematyki w zakresie wybranych działów algebry liniowej, metod numerycznych.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: umiejętność tworzenia modeli fizycznych konstrukcji inżynierskich, umiejętność formułowania algorytmów analizy statycznej

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Świadomość konieczności samokształcenia, umiejętność współdziałania i pracy w grupie, odpowiedzialność za wyposażenie pracowni komputerowych, świadomość konieczności używania legalnego oprogramowania

Strona: 4

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 wiedzę na temat budowy modeli fizycznych konstrukcji prętowych wykład zaliczenie cz. pisemna K_W11+
K_W22++
P6S_WG
02. Posiada wiedzę o teoretycznych podstawach metod aproksymacyjnych wykład zaliczenie cz. pisemna K_W22++
P6S_WG
03. Posiada umiejętności stosowania algorytmu metody elementów skończonych dla rozwiązywania zagadnień stacjonarnych. wykład, laboratorium zaliczenie cz. pisemna, sprawozdanie z projektu K_U03++
K_U05++
K_U15+
P6S_UU
P6S_UW
04. Posiada umiejętności stosowania programów wykorzystujących metody elementów skończonych. laboratorium sprawozdanie z projektu K_U06++
K_U15+
K_U23++
P6S_UU
P6S_UW
05. Potrafi pracować w zespole oraz samodzielnie rozwiązywać problemy, Ma świadomość posługiwania się w pracy legalnym oprogramowaniem oraz odpowiedzialności za powierzony sprzęt komputerowy. laboratorium obserwacja wykonawstwa, sprawozdanie z projektu K_K02++
K_K04++
P6S_KK
P6S_KR

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).

Strona: 5

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
5 TK01 Elementy modelowania matematycznego, ogólne zagadnienia teorii modelowania. Matematyczny i numeryczny model problemu fizycznego. Modelowanie dyskretne i ciągłe Modelowanie matematyczne – sformułowanie lokalne i globalne problemu brzegowego. W01-W04 MEK01 MEK02
5 TK02 Interpolacja – Lagrange'a, Hearmite'a, trygonometryczna. Aproksymacja – ciągła, punktowa, średniokwadratowa W05-W06 MEK02
5 TK03 Klasyczna metoda różnic skończonych. Wprowadzenie, operatory różnicowe, siatki MRS, przykłady zastosowań W07-W12 MEK01 MEK02
5 TK04 Metody przybliżonych rozwiązań zagadnień mechaniki – metoda Ritza i metoda Galerkina. W13-W16 MEK02
5 TK05 Wprowadzenie do metody elementów skończonych. Założenia geometryczno - fizyczne. Aproksymacja lokalna. Funkcje kształtu dla elementów skończonych. Elementy skończone jedno, dwu i trójwymiarowe. Ogólny algorytm metody elementów skończonych. Błędy i zbieżności rozwiązania MES. Podstawy metody elementów skończonych dla ustrojów prętowych i zadań dwuwymiarowych – ustalony przepływ ciepła, płaski stan naprężenia. W17-W30 MEK01 MEK03 MEK04 MEK05
Strona: 6

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład
(sem. 5)

Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.

Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.

Uzupełnienie/studiowanie notatek: 15.00 godz./sem.

Studiowanie zalecanej literatury: 20.00 godz./sem.

Laboratorium
(sem. 5)

Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.

Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.

Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.

Inne: 10.00 godz./sem.

Konsultacje
(sem. 5)

Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.

Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.

Zaliczenie
(sem. 5)

Przygotowanie do zaliczenia: 15.00 godz./sem.

Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Strona: 7

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Na podstawie kolokwium zaliczeniowego przeprowadzonego w formie pisemnego testu, składającego się z sześciu tematów ocenianych punktowo. Ocena pozytywna jeżeli zostanie otrzymana liczba punktów większa niż 50%
Laboratorium Na podstawie sprawozdań z wykonanych zadaniach obliczeniowych. Ocena z laboratorium jest średnią arytmetyczną ocen uzyskanych z poszczególnych zadań.
Ocena końcowa Ocena końcowa jest oceną ważoną obliczaną na podstawie ocen z: kolokwium zaliczeniowego (ok), zadań laboratoryjnych (ol). Ocena końcowa (ok) jest obliczana z uwzględnieniem wag ze wzoru: ok = 0,40*ok + 0,60*ol
Strona: 8

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

Strona: 9

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

Publikacje naukowe

  1. B. Miller; L. Ziemiański, Detection of Material Degradation of a Composite Cylinder Using Mode Shapes and Convolutional Neural Networks, ., 2021
  2. B. Miller; L. Ziemiański, Identification of Mode Shapes of a Composite Cylinder Using Convolutional Neural Networks, ., 2021
  3. P. Nazarko; A. Prokop; L. Ziemiański, Digitalization of historic buildings using modern technologies and tools, ., 2021
  4. A. Borowiec; L. Folta; G. Kędzior; A. Kulon; B. Miller; M. Rajchel; T. Siwowski; D. Szynal; Ł. Szyszka; B. Wójcik ; L. Ziemiański, Opracowanie programu i przeprowadzenie badań na specjalistycznej platformie wstrząsowej symulującej wstrząsy tektoniczne dla słupów kompozytowych wysokości 9 m, ., 2020
  5. B. Miller; L. Ziemiański, Optimization of Dynamic and Buckling Behavior of Thin-Walled Composite Cylinder, Supported by Nature-Inspired Agorithms, ., 2020
  6. B. Miller; L. Ziemiański, Optimization of dynamic behavior of thin-walled laminated cylindrical shells by genetic algorithms and deep neural networks supported by modal shape identification, ., 2020
  7. P. Nazarko; L. Ziemiański, Application of Elastic Waves and Neural Networks for the Prediction of Forces in Bolts of Flange Connections Subjected to Static Tension Tests, ., 2020
  8. A. Borowiec; L. Folta; L. Janas; G. Kędzior; R. Klich; A. Kulon; P. Nazarko; G. Piątkowski; T. Siwowski; D. Szynal; Ł. Szyszka; B. Wójcik ; D. Ziaja; L. Ziemiański, Przegląd specjalny mostu stalowego w km. 108.404 oraz kładek dla pieszych w km. 166.188; 174.410; 184.875; 223.194 lini nr 91 Kraków Główny - Medyka, ., 2019
  9. A. Kozłowski; T. Siwowski; L. Ziemiański, Distributed fibre optic sensors for advanced structural health monitoring of FRP composite bridge, IABSE, ZURYCH, SWITZERLAND., 2019
  10. B. Markiewicz; B. Miller; L. Ziemiański, Numerical Analysis of Free Vibration of Laminated Thin-Walled Closed-Section Shell Structures, Springer., 2019
  11. B. Miller; L. Ziemiański, Frequency optimisation of composite cylinder using an evolutionary algorithm and neural networks, ., 2019
  12. B. Miller; L. Ziemiański, Maximization of Eigenfrequency Gaps in a Composite Cylindrical Shell Using Genetic Algorithms and Neural Networks , ., 2019
  13. A. Borowiec; A. Kulon; B. Wójcik ; L. Ziemiański, Badania wibracyjne napędu DES-40, ., 2018
  14. A. Borowiec; L. Ziemiański, Numerical verification of damage localization method based on moving mass in truss structures, ., 2018
  15. B. Markiewicz; L. Ziemiański, Analysis of modal parameters of box shaped laminated shells, CRC Press / Balkema., 2018
  16. B. Miller; L. Ziemiański, Numerical analysis of free vibrations of a tube shaped laminated cantilever, CRC Press / Balkema., 2018
  17. A. Borowiec; L. Ziemiański, Badania dynamiczne odbieraka prądu lekkiego pojazdu szynowego, ., 2017
  18. B. Markiewicz; L. Ziemiański, Analiza dynamiczna kompozytowych konstrukcji cienkościennych, ., 2017
  19. B. Miller; G. Piątkowski; D. Ziaja; L. Ziemiański, Dynamic measurements of Grot-Rowecki bridge in Warsaw, ., 2017
  20. G. Piątkowski; L. Ziemiański, Eksperymentalna analiza modalna dźwigara kompozytowego FRP z kompozytową płytą pomostową, ., 2017
  21. M. Jurek; K. Majewska; M. Mieloszyk; W. Ostachowicz; L. Ziemiański, Analiza połączenia płyta GFRP – usztywnienie z wykorzystaniem wibrotermografii, ., 2017
  22. P. Nazarko; L. Ziemiański, Anomaly detection in composite elements using Lamb waves and soft computing methods, ., 2017
  23. P. Nazarko; L. Ziemiański, Force identification in bolts of flange connections for structural health monitoring and failure prevention, ., 2017
  24. P. Nazarko; L. Ziemiański, Force identification in bolts of flange connections – preliminary results, OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ., 2017
  25. P. Nazarko; L. Ziemiański, Force prediction in bolts of flange connections – elastic waves and soft computing approach, Department of Structural Mechanics, Lublin University of Technology., 2017
  26. T. Burczyński; L. Ziemiański, Proceedings of the ECCOMAS International Conference on Inverse Problems in Mechanics of Structure and Materials, IPM 2017: book of abstracts, OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ., 2017