| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Kontinuummechanika | |||
|
Continuum Mechanics
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMMNGKN | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 2 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | kapcsolt | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Hénap Gábor | ||
| beosztása: | adjunktus | |||
| elérhetősége: | henapg@mm.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Műszaki Mechanikai Tanszék | |||
| http://www.mm.bme.hu | ||||
| Tantárgy weblapja | http://www.mm.bme.hu/targyak/?BMEGEMMNGKN | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tantárgya célja, hogy átfogó ismereteket adjon a kontinuum-mechanika legfontosabb fejezeteiből: Tenzoralgebra; Tenzoranalízis; Kontinuumok kinematikája; Feszültségtenzorok; Kontinuumok sebességállapota; Objektív deriváltak; Mechanikai alaptörvények; Energia-tételek. A tantárgy kitér hiperelasztikus anyagmodellezésre elméleti és gyakorlati kérdéseire is. Ismerteti a Navier-Stokes egyenlet származtatását. Cél, hogy a tárgyat teljesítő hallgatóknak biztos alapot adjon a későbbi anyagmodellezéssel és nemlineáris végeselemes számításokkal kapcsolatos feladatok során.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Átfogó ismeretekkel rendelkezik a kontinuummechanika célját, módszereit és korlátait illetően; Birtokában van a tenzoralgebra és tenzoranalízis főbb fejezeteivel; Különbséget tesz a nemlineáris anyagmodellezésben használt alakváltozási tenzorok között; Tisztában van a különböző feszültségtenzorok fizikai jelentésével; Átlátja a kontinuumok mozgásállapotának leírására használt alapegyenleteket; Érti a fizikai objektivitás fogalmát és a különböző objketív deriváltak számítási módjait; Tájékozott a mechanika alaptörvényei és energiatételei terén; Ismeri a hiperelasztikus anyagi viselkedés elméleti alapjait; Különbséget tesz lineáris és nemlineáris anyagmodellezés terén; Rendszerbe foglalja a kontinuummechanika alapegyenleteit.
Képesség
Kiszámítja a mozgásfüggvény felhasználásával a különböző alakváltozási és deformációs tenzorokat; Használja a polárfelbontást az alakváltozási tenzorok számítása során; Kiszámítja a főnyúlásokat az elmozdulásmezőből és az alakváltozási tenzorokból; Képes különséget tenni a különböző feszültségtenzorok értelemzése között; Kiszámítja a hiperelasztikus anyagmodelleknél a különböző terhelési módokhoz tartozó feszültségeket; Alkalmazza az anyagi idő szerinti és az objektív idő derivált módszereit; Értelmezi a mechanika alaptörvényeit és energia-elveit; Meghatározza az Euler- és Lagrange-féle sebesség- és gyorsulásmezőt; Alkalmazza a fizikailag objektív feszültség-sebességeket a hypoelasztikus anyagtörvényekben; Meghatározza a feszültségteljesítményt a sebességgradiensből és a feszültségtenzorokból.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi; Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a kontinuum-mechanikával kapcsolatos tudását; Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára; Törekszik a mechanika újszerű elméleteinekmegismerésére és használatára; Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit.
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; Felelősséget érez a jövő mechanikával kapcsolatos oktatása és a jövő nemzedékei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy elméleti és gyakorlati kurzusokból áll, melyek kimérete azonos. Az előadáson közölt elméleti anyagok megértését segítik a gyakorlatokon megoldott numerikus mintapéldák. Az előadás során a legfontosabb anyagrészek levezetése táblán történik annak érdekében, hogy a közös munka elősegítse a tananyag megértését a hallgatók számára. Az elméleti kurzusokon kivetített animációk és mintapéldák tovább segítik a tananyag elsajátítását. Az előadásokon és gyakorlatokon felhasznált anyagokat a hallgatók letölthetik. A félév során több kisebb szorgalmi házi feladat biztosítja a hallgatóknak a pluszpontok megszerzését. A félév során rendszeres konzultációkat biztosítunk.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
G.A. Holzapfel. Nonlinear solid mechanics. Wiley. 2000. ISBN: 978-0-471-82319-3.
O. Gonzalez, A.M. Stuart. A First Course in Continuum Mechanics. Cambridge University Press. 2008. ISBN: 9780511619571.
J. Bonet, E.D. Wood. Nonlinear continuum mechanics for finite element analysis 2nd edition. Cambridge University Press. 2008. ISBN:9780511755446.
Jegyzet
Online elérhető tanulástámogató anyag
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2024. január 1. |
| Hatályosság vége: | 2028. július 15. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése négy évközi írásbeli teljesítménymérés (két rész- és két összegző tanulmányi teljesítményértékelés) alapján történik. Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés: a tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában, a dolgozat egyrészt a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a problémafelismerést és -megoldást helyezi a középpontba, azaz gyakorlati (számítási) feladatokat kell megoldani, másrészt a szükséges lexikális ismereteket kéri számon a teljesítményértékelés során, a rendelkezésre álló munkaidő 90 perc; A részteljesítmény értékelés (házi feladat): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája az egyénileg készített házi feladat.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 2 | |
| Célja, leírása: | Az összegző értékelések együttesen vizsgálják és mérik fel a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott tanulási eredményeit. Ennek megfelelően az egyes összegző értékelések a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajítítottságát, valamint a gyakorlaton szerzett ismeretek meglétét és képességek alkalmazását mérik fel. Egy-egy összegző értékelés 50%-ban az elméleti ismeretekre, 50%-ban az alkalmazói készségekre fókuszál. Teljesítésükre a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontban, előreláthatólag a 8. és 14. oktatási héten kerül sor. A két összegző teljesítményértékelésen egyenként 35-35 pont szerezhető. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 2 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés alapvető célja az attitűd, valamint az autónómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek módja két darab egyénileg készítendő házi feladat dokumentáció elkészítése. A feladatok témája a kiadás előtt elmondott anyagrészekre alapozott. Az elkészített házi feladat tartalmi és formai követelményeit, értékelési elveit a feladatkiírás és a tantárgy honlapja egyértelműen tartalmazza. Egy feladattal legfeljebb 15 pont szerezhető. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A tantárgy tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja írásbeli zárthelyi dolgozat formájában; a dolgozat alapvetően az egyes fogalmak értelmezésére és az azok közötti összefüggések felismerésére, valamint a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál. A dolgozat egyaránt tartalmaz elméleti kérdéseket és gyakorlati feladatokat. A feladatok jellemzően több kisebb feladat megoldását jelentik, melyek különböző anyagrészekhez tartoznak. | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 70 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 30 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 40 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Írásbeli 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.
A gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
| igen | ||
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| NEM | ||
| Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| az összegző (szummatív) teljesítményértékelések egyenként javíthatók, illetve ismételhetők | ||
| Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
| az ismétlő-javítás lehetősége kizárt | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| az időben újabb eredmény felülírja a korábbit | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés(ek) ezen csoportjába tartozó teljesítményértékelés nem javítható, illetve nem ismételhető, az eredmény megállapítás a TVSZ 122. § (6) bekezdésben foglaltak szerint | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 56 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 32 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 8 |
| vizsgafelkészülés | 35 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 5 |
| összesen | 150 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2024. január 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2028. július 15. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Gépészmérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Ismeri a műszaki szakterület műveléséhez szükséges általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.
Képesség
- Műszaki szakterületen felmerülő problémák megoldásában képes alkalmazni a megszerzett általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.
Attitűd
- Nyitott és fogékony a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, hiteles közvetítésére.
Önállóság és felelősség
- Megszerzett tudását és tapasztalatait formális, nem formális és informális információátadási formákban megosztja szakterülete művelőivel.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |