| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Terméktervezés numerikus módszerei | |||
|
Numerical methods of product design
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEGINTNM | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 1 | 0 | 2 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | kapcsolt | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Zwierczyk Péter Tamás | ||
| beosztása: | adjunktus | |||
| elérhetősége: | z.peter@gt3.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Gép- és Terméktervezés Tanszék | |||
| http://www.gt3.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | http://gt3.bme.hu/NTNM | |||
| 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 | BMEGEGEMTMN | |||
Célkitűzés
A tantárgya célja, hogy megismertesse a hallgatókat a végeselem módszerrel, annak elméleti alapjaival és gyakorlati alkalmazásával. Ennek megfelelően a modellezés fő lépéseivel, a módszer elméleti hátterével, a különböző modellezési technikákkal és azok alkalmazásával ismerkednek meg a hallgatók. Az alkalmazás orientált megközelítésnek köszönhetően jelentős gyakorlati tapasztalatra tesznek szert a tárgy hallgatói. A megszerzett ismeretek gyakorlati alkalmazásának elmélyítése érdekében a tantárgyban hangsúlyos szerepet kapnak a különböző gépészeti szerkezetekhez tartozó hallgatói projekt 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 végeselem módszerrel kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a rendelkezésére álló programrendszerek megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Érvényesíti a mérnöki szempontokat a modellezési feladatok megoldása során. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi. Eredményeit a szakma szabályainak megfelelően publikálja.
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 jelen és a jövő nemzedékei iránt. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során elválik egymástól az előadás és a gyakorlat, mind tartalmában, mind pedig módszertanában. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkkal. Az előadásokon átadott ismeretek elegendőek a megfelelő elméleti felkészültség eléréséhez. Az önálló labor foglalkozások az előadásoktól eltérő tematikával segítik elő az ismeretek alkalmazását és készségszintű elsajátítását. A félév első felében esedékes laborok során az előzetesen összeállított modellezési feladatokat oldják meg a gyakorlatvezetővel közösen. A labor foglalkozásokon elsajátított ismeretek felmérésére a szemeszter felénél esedékes kötelező szintfelmérő értékelés keretében kerül sor. A felmérő pontszáma a féléves pontszámba beszámít. Az egyéni feladat megoldási készségek fejlesztését szolgálja a szemeszter második felében elkészítendő házi feladat (projekt), melyhez prezentáció is tartozik.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Vörös G., Forberger Á.: A végeselem-módszer alapjai, Typotex Kiadó, 2012. ISBN 978-963-279-653-6
Jegyzet
A tantárgyhoz az adatlap kitöltése során még nem áll rendelkezésre jegyzet, annak legkorábbi megjelenési ideje 2020.
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://gt3.bme.hu/wp-content/uploads/2016/02/MTMN_eloadas1.pdf
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2023. május 1. |
| Hatályosság vége: | 2024. december 31. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése két évközi írásbeli teljesítménymérés (egy rész- és egy összegző tanulmányi teljesítményértékelés) és a vizsga alapján történik. Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés: a tudás, képesség típusú kompetenciaelemek komplex értékelési módja számítógépen történő feladatmegoldás formájában, a dolgozat egyrészt a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a problémafelismerést és -megoldást helyezi a középpontba, azaz gyakorlati (modellezési) feladatokat kell megoldani, másrészt az oktatott szoftver alkalmazásához szükséges lexikális ismereteket kéri számon a teljesítményértékelés során, a rendelkezésre álló munkaidő 45 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: | 1 | |
| Célja, leírása: | Az összegző értékelés együttesen vizsgálja és méri fel a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott tanulási eredményeit. Ennek megfelelően az összegző értékelés a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajátítottságát, valamint a labor foglalkozásokon szerzett ismeretek meglétét és képességek alkalmazását méri fel. Az összegző értékelés 50%-ban az elméleti ismeretekre, 50%-ban az alkalmazói készségekre fókuszál. Teljesítésére a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontban, előreláthatólag a 7. oktatási héten kerül sor. Az összegző teljesítményértékelésen 20 pont szerezhető. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| 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 a gyakorlati csoport előtti prezentációja. A megoldandó feladatokat a gyakorlat vezető 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, melynek tartalmi és formai követelményei a labor foglalkozások keretében kerülnek ismertetésre. A feladattal legfeljebb 40 pont szerezhető. A feladat készítését a gyakorlatvezető koordinálja. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | Az írásbeli vizsga célja a félév során megszerzett ismeretek számonkérése és ellenőrzése. A tárgy teljesítésének feltétele a sikeres írásbeli vizsga. Az írásbeli vizsgán legfeljebb 40 pont szerezhető. A vizsga akkor sikeres, ha a hallgató minimum 16 pontot szerez. A tárgy érdemjegye a félév során és a vizsgán szerzett pontok összege alapján kerül meghatározásra. | |
| Évközi eredmények beszámítása | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A félév közben szerzett pontokat (gyakorlati összegző teljesítményértékelés, amelyen maximum 40 pont -minimum 16 pont szerezhető, illetve a részteljesítmény értékelés (házi feladat), amelyen maximum 60 pont - minimum 24 pont szerezhető) 50%-os súllyal számítjuk be a sikeres írásbeli vizsga pontszámába. . | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 40 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 60 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 40 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Írásbeli részvizsga | 50 % |
| Évközi eredmények beszámítása | 50 % |
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 érték hiánya az előadások esetében azt jelenti, hogy nincs jelenléti követelmény.
A laboratóriumi 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 | ||
| El nem végzett laboratóriumi gyakorlatok teljesítése: | ||
| az el nem végzett laborgyakorlatok a pótlási időszakban elvégezhetők, de ez nem kötelező | ||
| Hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laboratóriumi gyakorlatok ismétlése: | ||
| a hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laborgyakorlat a hibás rész kijavított formában történő benyújtásával teljesíthető | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 42 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 16 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 4 |
| vizsgafelkészülés | 28 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 14 |
| összesen | 118 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2023. május 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. december 31. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Ipari terméktervező mérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Ismeri és érti a számítógépes modellezés és szimuláció ipari terméktervező mérnöki szakterülethez kapcsolódó eszközeit és módszereit.
- Részletesen ismeri a kutatáshoz vagy tudományos munkához szükséges, széles körben alkalmazható problémamegoldó technikákat.
Képesség
- Képes átfogó szakmai ismereteken alapuló analitikus gondolkodásra, az ismeretek szintetizálására és kreatív problémamegoldásra.
- Képes a tudományágban megszerzett szakmai tapasztalat ismereti határairól származó információk, felmerülő új problémák, új jelenségek feldolgozására.
Attitűd
- Törekszik arra, hogy önképzése a terméktervezés és kapcsolódó részterületein folyamatos és szakmai céljával megegyező legyen.
- Hivatástudata miatt elkötelezett a magas színvonalú munkavégzés iránt és törekszik e szemléletet munkatársai felé is közvetíteni.
Önállóság és felelősség
- Felelősséget vállal a szakvéleményében közölt megállapításokért és szakmai döntéseiért, az általa, illetve irányítása alatt végzett munkafolyamatokért.
- Önállóan hozott döntései során figyelemmel van a környezetvédelem, a minőségügy, a fogyasztóvédelem, a termékfelelősség, az egyenlő esélyű hozzáférés elvére és alkalmazására, a munkahelyi egészség és biztonság, a műszaki, gazdasági és jogi szabályozás, az ergonómia és pszichológia, valamint a mérnöketika alapvető előírásaira.
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) |
mérnöki dokumentáció készítése, |