| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Numerikus módszerek a géptervezésben | |||
|
Numerical Methods in Machine Design
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEGI003D | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 0 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 3 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Goda Tibor János (71957880714) | ||
| beosztása: | egyetemi tanár | |||
| elérhetősége: | goda.tibor@gt3.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Gép- és Terméktervezés Tanszék | |||
| http://www.gt3.bme.hu | ||||
| Tantárgy weblapja | http://gt3.bme.hu/GEGE003D | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | komplex vizsga tárgycsoport PhD tárgy | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tantárgy célja megismertetni a hallgatókat a szerkezetanalízis általános eljárásaival. A szerkezeti modell és a végeselemes modell megalkotása (rúd, gerenda, héj, síkbeli és térbeli modellek). Bonyolultabb szerkezeti és végeselemes modellek készítése. Terhelési modellek. Korszerű adatgenerálási és eredménymegjelenítési módszerek. Anizotrop és kompozit anyagok vizsgálata a végeselem módszerrel. Anyagi és geometriai nemlinearitás elemzése. Szerkezeti elemek érintkezési és feszültségi állapotának vizsgálata. Dinamikai feladatok. Tranziens és állandósult hőtani problémák. Összetett terhelési esetek vizsgálata. A szerkezetoptimálás mérnöki és matematikai eljárásai. Célfüggvények és kényszerfeltételek. Paraméteres és alakoptimálás. Síkbeli és térbeli szerkezetoptimálási feladatok.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Átfogó ismeretekkel rendelkezik a végeselem módszer elméleti hátterét és alkalmazását illetően. Pontos ismeretekkel rendelkezik az alapvető modellezési megközelítésekről és a fejlett kereskedelmi integrált CAD-VEM rendszerek működéséről. Tisztában van a végeselem módszer fontosabb fogalmaival és összefüggéseivel. Tájékozott a feszültség analízishez kapcsolódó mennyiségeket illetően. Ismeri a modellezésben rejlő lehetőségeket és korlátokat. Alapvető ismeretekkel rendelkezik a végeselemes modellezés során használt közelítésekről, elhanyagolásokról és azok járulékos hatásairól. Tisztában van a hatékony modell alkotáshoz szükséges megfontolásokkal és szempontokkal.. Ismeri az alapvető elem típusokat és azok fontosabb jellemzőit. Tudomása van a végeselem módszer tipikus alkalmazási területeiről. Ismeri a vizsgált fizikai probléma és az alkalmazható végeselem modellek közötti kapcsolatokat. Rendszerbe foglalja a modell számítási eredmények pontosságát meghatározó jellemzőit. Leírja a fizikai probléma és a javasolt végeleselem modell közötti kapcsolatrendszert. Átlátja a fizikai és a matematikai modellezés közötti kapcsolatrendszert.
Képesség
Kiválasztja a modellezés során alkalmazandó elemtípust és hálókészítési stratégiát. Meghatározza a modellalkotáshoz szükséges feladatokat. Integrált végeselem rendszer használatával elkészíti a termék modelljét. Meghatározza a modell további módosítási, pontosítási lehetőségeit. Különbséget tesz a különféle végeselem modellek között. Megválasztja az alkalmazandó kényszereket és terheléseket. Alkalmazza a numerikus eredmények pontosságát fokozó módszereket és technikákat. Adott fizikai probléma esetén meghatározza az alkalmazható végeselem modellek jellemzőit. Megoldja a lineáris feszültség analízishez tartozó feladatokat. Rangsorolja az alkalmazható végeselem modelleket a számítási igény figyelembe vételével. Elemzi a számítási erdményeket (elmozdulás, alakváltozás, feszültség eloszlás). Értékeli a numerikus eredményeket (elmozdulás, alakváltozás, feszültség eloszlás). A numerikus eredmények alapján következtet a termék megbízhatóságára.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a gépészeti tervezéssel kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a konstrukciós tervezéshez szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Eredményeit a szakmai szabályainak megfelelően publikálja. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkkal. Az előadásokhoz előzetesen közzétett diasorok tartoznak, így a hallgatók azokat az előadáson saját jegyzeteikkel ki tudják egészíteni. Az előadások az főbb (on-line) elérhető írásos tananyagok egymást kiegészítik, külön-külön nem elegendőek a megfelelő felkészültség eléréséhez.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Vörös G., Forberger Á.: A végeselem-módszer alapjai, Typotex Kiadó, 2012. ISBN 978-963-279-653-6
Jegyzet
Jelenleg nem áll rendelkezésre jegyzet, az legkorábban 2022-ben várható.
Online elérhető tanulástámogató anyag
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2020. február 1. |
| Hatályosság vége: | 2024. december 31. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése egy évközi írásbeli teljesítménymérés (egy rész teljesítményértékelés) és a vizsga alapján történik. A részteljesítmény értékelés alapvető célja a tudás, képesség, attitűd, valamint az autónómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek módja egy gyakorlati modellezési feladat egyéni megoldása, majd prezentációja. A megoldandó feladatokat az előadó jelöli ki, de lehetőség van egyedi feladat választásra is előzetes egyeztetés útján. A választott feladatokat a nyolcadik oktatási hétig kell véglegesíteni. A feladat megoldását írásbeli jelentés formájában kell dokumentálni.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, projekt jellegű, komplex | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés alapvető célja a tudás, képesség, attitűd, valamint az autónómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek módja egy gyakorlati modellezési feladat egyéni megoldása, majd prezentációja. A megoldandó feladatokat az előadó jelöli ki, de lehetőség van egyedi feladat választásra is előzetes egyeztetés útján. A választott feladatokat a nyolcadik oktatási hétig kell véglegesíteni. A feladat megoldását írásbeli jelentés formájában kell dokumentálni. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Szóbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A tárgy szóbeli vizsgával zárul. Az összegző értékelés együttesen vizsgálja a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott ismereteit. Ennek megfelelően az összegző értékelés a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajátítottságát, valamint szerzett ismeretek meglétét és képességek alkalmazását méri fel elméleti és gyakorlati jellegű feladatokon keresztül, valamint sor kerül a házi feladattal kapcsolatos kérdésekre is. | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 100 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 40 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Szóbeli részvizsga | 100 % |
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 90 % |
| jó (4) | Good [C] | 70 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 55 % - 70 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 40 % - 55 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 40 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az előadások legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) jelen kell lenni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| igen | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| több eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet kell figyelembe venni | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 28 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 30 |
| vizsgafelkészülés | 21 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 10 |
| összesen | 89 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2020. február 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. december 31. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Gépészmérnöki tudományok PhD képzés
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Képesség
Attitűd
Önállóság és felelősség
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
statisztikai alapfogalmak, matematikai ismeretek |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
mérnöki dokumentáció készítése, |