| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Rugalmasságtan és végeselem módszer | |||
|
Elasticity and finite element method
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMMNGVE | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 1 | 1 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | önálló | önálló | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Szekrényes András | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | szeki@mm.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Műszaki Mechanikai Tanszék | |||
| http://www.mm.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | http://www.mm.bme.hu/targyak/?BMEGEMMNGVE | |||
| 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 | BMEGEMMMG03 | |||
Célkitűzés
A tantárgya célja, hogy átfogó ismereteket adjon a rugalmasságtan és végeselem módszer legfontosabb fejezeteiből: Rugalmas testek alapegyenletei; Virtuális munka elve; Kirchhoff-féle lemezelmélet; Forgásszimmetrikus héjak; Lineárisan ruglmas rendszerek stabilitása; Dinamikus stabilitás ;Nemlineáris dinamika; Paraméteresen gerjesztett lineáris rendszerek; Nemlineáris szerkezeti feladatok ; Geometriai nemlinearitás ; Rugalmas rudak nemlineáris rezgései. A tantárgy kitér az ANSYS kereskedelmi szoftver említett témakörökben való elméleti alkalmazására is. Cél, hogy a tárgyat teljesítő hallgatóknak biztos alapot adjon a későbbi időfüggő problémákkal és nemlineáris végeselemes számításokkal kapcsolatos feladatok során.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Átfogó ismeretekkel rendelkezik a rugalmasságtan és végeselem módszer célját, módszereit és korlátait illetően. Birtokában van a rugalmas testek alapegyenletei és végeselem modellezés főbb fejezeteivel. Különbséget tesz a lemezek és héjak modelljei között. Tisztában van a különböző kezdeti és megzavart állapotok fizikai jelentésével. Átlátja a kontinuumok stabilitásszámítására használt alapegyenleteket. Érti a paraméteres gerjesztés fogalmát és a 2T és T periodikus megoldások számítási módjait. Tájékozott a mechanika alaptörvényei és energia-tételei terén. Ismeri a geometriai nemlinearitás elméleti alapjait. Különbséget tesz lineáris és nemlineáris stabilitásszámítás terén. Rendszerbe foglalja a rugalmasságtan és végeselm módszer alapegyenleteit.
Képesség
Meghatározza a mozgásegyenlet felhasználásával a virtuális munka elvét. Használja a polárkoordináta-rendszert a vékonyfalú szerkezetek mechanikai modelljeinél. Kiszámítja a kontinuummodellek mezőmennyiségeit analitikusan és numerikusan. Képes különséget tenni a lineáris és nemlineáris szerkezeti feladatok között. Kiszámítja a lineárisan rugalmas rendszerek kritikus terheléseit. Alkalmazza a különböző elemtípusokat a végeselemes modellezésben. Értelmezi a mechanika alaptörvényeit és energia-elveit. Meghatározza a dinamikus stabilitási feladatok során a stabilitásvesztés jellegét. Fejleszti ismereteit a nemlineáris végeselemes számítások során. Megoldja és összehasonlítja a geometriailag nemlineáris feladatok eredményeit analitikus eredményekkel.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a rugalmasságtannal és végeselem módszerrel 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, gyakorlati és laboratóriumi gyakorlati kurzusokból áll. Az előadáson közölt elméleti anyagok megértését segítik a gyakorlatokon és laborgyakorlatokon 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
K.J. Bathe. Finite Element Procedures. Prentice Hall. 1996. ISBN: 0-13-301458-4
E. Madenci, I. Guven. The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS. Springer Science + Business Media Inc.. 2006. ISBN: 0-387-28289-0
R. de Borst, M.A. Crisfield, J.J.C. Remmers, C.V. Verhoosel. Nonlinear finite element analysis of solids and structures. John Wiley & Sons. 2012. ISBN: 9780470666449
Jegyzet
A tantárgyhoz az adatlap kitöltése során még nem áll rendelkezésre jegyzet, annak legkorábbi megjelenési ideje 2020.
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://www.mm.bme.hu/targyak/?BMEGEMMNGVE
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Hatályosság vége: | 2025. 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: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 3 | |
| 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 tárgyból írásbeli vizsgát kell tenni. A vizsga egy elméletei és egy számítási részből áll, amely összesen 55 pontot lehet szerezni. Az elméleti kérdésekre röviden kell válaszolni. A számítási feladatok az előadáson és gyakorlatokon bemutatott példákhoz hasonló szerkezetűek és nehézségűek. A tárgyból írásbeli vizsgát kell tenni. A vizsga egy elméletei és egy számítási részből áll, amely összesen 55 pontot lehet szerezni. Az elméleti kérdésekre röviden kell válaszolni. A számítási feladatok az előadáson és gyakorlatokon bemutatott példákhoz hasonló szerkezetűek és nehézségűek. | |
| Szóbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | nincs ilyen vizsgaelem | |
| Leírás: | ||
| Gyakorlati részvizsga | ||
| Kötelezettség: | nincs ilyen vizsgaelem | |
| Leírás: | ||
| Évközi eredmények beszámítása | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A tárgyból három darab kötelező házi feladatot kell elkészíteni és határidő előtt beadni, amelyk egyenként tizenöt ponto érnek. A félév során két darab szorgalmi házi feladatot is be lehet adni, amelyek egyenként öt pontot érnek. A laborgyakorlatokon további tíz pont szerezhető meg szorgalmi feladatok teljesítésével. A tárgyból három darab kötelező házi feladatot kell elkészíteni és határidő előtt beadni, amelyk egyenként tizenöt ponto érnek. A félév során két darab szorgalmi házi feladatot is be lehet adni, amelyek egyenként öt pontot érnek. A laborgyakorlatokon további tíz pont szerezhető meg szorgalmi feladatok teljesítésével. | |
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 |
|---|---|
| Írásbeli részvizsga | 55 % |
| Évközi eredmények beszámítása | 45 % |
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] | 56 % - 70 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 40 % - 56 % |
| 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.
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.
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| NEM | ||
| 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 szorgalmi időszakban kijelölt pótlási alkalommal 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 | 56 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 7 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 12 |
| vizsgafelkészülés | 35 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 25 |
| összesen | 149 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2025. július 15. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Minden mesterszakon közös
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Ismeri szakterülete általános és specifikus jellemzőit, határait, legfontosabb fejlődési irányait, a szakterület kapcsolódását a rokon szakterületekhez.
- Részletekbe menően ismeri az adott szakterület összefüggéseit, elméleteit és az ezeket felépítő terminológiát.
- Részletekbe menően ismeri a szakterületéhez kapcsolódó jogi szabályozást, az etikai normákat.
Képesség
- Elvégzi az adott szakterület ismeretrendszerét alkotó különböző elképzelések részletes analízisét, az átfogó és speciális összefüggéseket szintetizálva megfogalmazza és ezekkel adekvát értékelő tevékenységet végez.
- Sokoldalú, interdiszciplináris megközelítéssel azonosít speciális szakmai problémákat, feltárja és megfogalmazza az azok megoldásához szükséges részletes elméleti és gyakorlati hátteret.
- Magas szinten használja a szakterület ismeretközvetítési technikáit, és dolgozza fel a magyar és idegen nyelvű publikációs forrásait, rendelkezik a hatékony információkutatás, -feldolgozás ismereteivel a szakterülete vonatkozásában.
Attitűd
- Új, komplex megközelítést kívánó, stratégiai döntési helyzetekben, illetve nem várt élethelyzetekben is a jogszabályok és etikai normák teljes körű figyelembevételével hozza meg döntését.
- Törekszik arra, hogy szakterülete legújabb eredményeit saját fejlődésének szolgálatába állítsa.
- Szakterülete legfontosabb problémái kapcsán átlátja és képviseli az azokat meghatározó aktív állampolgári, műveltségi elemeket.
Önállóság és felelősség
- Jelentős mértékű önállósággal végzi átfogó és speciális szakmai kérdések végiggondolását és adott források alapján történő kidolgozását.
- Bekapcsolódik kutatási és fejlesztési projektekbe, a projektcsoportban a cél elérése érdekében autonóm módon, a csoport többi tagjával együttműködve mozgósítja elméleti és gyakorlati tudását, képességeit.
- Különböző bonyolultságú és különböző mértékben kiszámítható kontextusokban a módszerek és technikák széles körét alkalmazza önállóan a gyakorlatban.
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 |