2021/22

Charakteristika simulačních softwarových nástrojů založených na MKP a jejich napojení na systémy CAD. Tvorba výpočtového modelu, způsoby generování sítě konečných prvků. Přesenost řešení MKP, h-metoda a p-metoda. Technologie výpočtů MKP pro návrh výrobků a strojních součástí. INterpretace a verifikace výsledků. Technologie počítačového modelování mechanismů a mechanických soustav. Rozměrová, kinematická a dynamická analýza a optimalizace mechanických soustav v počítačových "multi-body" systémech.

Principy měření neelektrických veličin v technické praxi. Nejčastěji používané snímače neelektrických veličin: snímače kinematických veličin, snímače sil a tlaků, měření vibrací, měřicí mikrofony, teploměrná čidla apod. Bezkontaktní digitalizace součástí a principy bezkontaktního 3D měření. Experimenty zaměřené na pístové spalovací motory a vozidla; zjišťování jejich provozních parametrů, zejména výkonových, emisních a hlukových. Měření teploty, dotykové a bezdotykové metody, měření povrchové teploty a teploty v tekutinách, měření součinitele přestupu tepla, měření rychlých změn teploty. Měření tlaku, měření rychlých změn tlaku. Měření rychlosti proudění tekutin: vrtulkový anemometr, termoanemometr, CTA, základy optických metod.

Principles of measuring non-electrical quantities in engineering practice. The most commonly used non-electrical quantities sensors: Sensors of kinematic variables, force and pressure sensors, vibration measure-ment, measurement microphones, thermometers, etc. Non-Contact object digitalization and principles of non-contact 3D measurements. Experiments aimed at internal combustion engines and vehicles; evaluation of its operational parameters, particularly power, noise and emission parameters. Measurement of temperature, contact and noncontact methods, surface and fluids temperature measurement, heat transfer coefficient measure-ments, the measurement of rapid changes in temperature. Measurement of pressure and rapid changes in pressure. Measurement of fluid flow velocity: vane anemometer, hot-wire anemometer, CTA, the basics of optical methods.

Principy měření neelektrických veličin v technické praxi. Nejčastěji používané snímače neelektrických veličin: snímače kinematických veličin, snímače sil a tlaků, měření vibrací, měřicí mikrofony, teploměrná čidla apod. Bezkontaktní digitalizace součástí a principy bezkontaktního 3D měření. Experimenty zaměřené na pístové spalovací motory a vozidla; zjišťování jejich provozních parametrů, zejména výkonových, emisních a hlukových. Měření teploty, dotykové a bezdotykové metody, měření povrchové teploty a teploty v tekutinách, měření součinitele přestupu tepla, měření rychlých změn teploty. Měření tlaku, měření rychlých změn tlaku. Měření rychlosti proudění tekutin: vrtulkový anemometr, termoanemometr, CTA, základy optických metod.

Principles of measuring non-electrical quantities in engineering practice. The most commonly used non-electrical quantities sensors: Sensors of kinematic variables, force and pressure sensors, vibration measure-ment, measurement microphones, thermometers, etc. Non-Contact object digitalization and principles of non-contact 3D measurements. Experiments aimed at internal combustion engines and vehicles; evaluation of its operational parameters, particularly power, noise and emission parameters. Measurement of temperature, contact and noncontact methods, surface and fluids temperature measurement, heat transfer coefficient measure-ments, the measurement of rapid changes in temperature. Measurement of pressure and rapid changes in pressure. Measurement of fluid flow velocity: vane anemometer, hot-wire anemometer, CTA, the basics of optical methods.

Obecné principy a zákonitosti procesu konstruování při projektování technických objektů a technologických celků. Metody technické tvůrčí práce. Životný cyklus technického objektu. Metodický přístup k navrhování strojů, hodnocení variant a výběr nejvhodnějšího řešení, zásady projektování sériově vyráběných a jednoúčelových strojů. Metody zvyšující tvůrčí potenciál, brainstorming, hodnotová analýza, heuristické postupy, týmová práce. Zásady a metodiky technologičnosti konstrukce. Jakost, bezpečnost a ochranu zdraví a přírody. Unifikace a normalizace. Zásady při tvorbě 2D a 3D dokumentace. Průmyslově právní ochrana.

General principles and laws of the design process in the designing of technical objects and technological units. Methods of technical creative work. Life cycle of a technical object. Methodical approach to machine design, evaluation of variants and selection of the most suitable solution, principles of designing mass-produced and single-purpose machines. Methods to increase creative potential, brainstorming, value analysis, heuristic procedures, teamwork. Principles and methodology of manufacturability. Quality, safety and health and nature protection. Unification and normalization. Principles of creating 2D and 3D documentation. Industrial and legal protection.

Aplikace metody konečných prvků v konstrukci strojů a zařízení. Orientace ve výpočtových softwarech založených na diskretizaci těles a jejich napojení na CAD modeláře. Pre-processing, processing a post-processing.

Application of Finite Element Analysis in the machine design. Software products using discretization of structure and their links with CAD modellers. Pre-processing, processing and post-processing. H-convergence of FEM and accurate the results. Finite element modelling, methods of the mesh generation. Basic modules of some FEM software and solution of linear and non-linear problems using this software.

Prohloubení znalostí z aplikace metody konečných prvků na výpočty v konstrukci strojů a zařízení. P-konvergence MKP a snížení diskretizační chyby výpočtu. Geometrické prvky.

Statická, kinematická a dynamická analýza a syntéza mechanické soustavy. Simulace dynamických systémů v prostředí Matlab/Simulink. Modelování mechanických soustav v systému určeném pro analýzu vázaných mechanických soustav (Creo, MSC.Adams). Využití CAD systému pro vytvoření geometrického modelu. Parametrizace modelu, citlivostní analýza a optimalizace, tvorba tuhých a pružných těles a podpor. Modelování vybraných procesů s vazbou na zaměření (systém předávání plovoucí jehly, vůle v kinematických dvojicích, balónování příze apod.).

Static, kinematic and dynamic analysis and synthesis of mechanical systems. Simulation of dynamic systems in Matlab/Simulink. Modelling in a system for analysis of coupled mechanical systems (Creo, MSC.Adams). Using CAD systems to create geometric model. Model parameterization, sensitivity analysis and optimization, creation of rigid and flexible bodies and constrains. Modelling of selected processes regarding specialization (a floating needle system, a clearance in kinematic joints, a yarn ballooning etc.).

Úvod do modelování technických problémů. Počítačově orientované simulace. Metoda konečných prvků v mechanice kontinua. Variační formulace MKP - deformační varianta. Základy tvorby výpočtového modelu. Efektivní práce s daty. Chyby v modelování. Řešení problémů s využitím MKP programových produktů.

Introduction to modelling of technical problems. Computer-oriented simulations. Finite Element Method in continuous mechanics. Variation formula of FEM - deformation variant. Fundamentals of computer model creation. Effective data handling. Modelling errors. Problem solving using FEM software products.

Úvod do teorie modelování. Základní pojmy z oblasti teorie systémů. Systémová analýza a syntéza. Modelování jako prostředek k řešení inženýrských problémů. (podobnostní, experimentální a výpočtové modelování). Tech-nický experiment. Chyby v modelování. Počítačově orientované simulace. Metoda konečných prvků v mechanice kontinua. Variační formulace MKP - deformační varianta. Základy tvorby výpočtového modelu. Charakteristika a možnosti programových produktů využívajících MKP.

The aim of the course is to gain experience with the application of finite element method and finite volume method in the design of equipment and machines. Students will learn how to use FEM and CFD software for solving common linear and nonlinear engineering problems. They will also learn how to create geometry and mesh, including the connection to CAD software; using the principles of effective modelling; properly defining boundary conditions; ensuring the accuracy of the solution; evaluation and presentation of simulation results.

The aim of the course is to gain experience with the application of finite element method and finite volume method in the design of equipment and machines. Students will learn how to use FEM and CFD software for solving common linear and nonlinear engineering problems. They will also learn how to create geometry and mesh, including the connection to CAD software; using the principles of effective modelling; properly defining boundary conditions; ensuring the accuracy of the solution; evaluation and presentation of simulation results.

Metody komplexního návrhu mechanismů a dílčích uzlů strojů, strukturální, typová a geometrická optimalizace mechanismů. Rovinné a prostorové kinematické řetězce. Geometrická přesnost polohy členu mechanismu, analýza trajektorií, transformační úhel. Grafické, analytické a počítačové metody syntézy mechanismů. Syntéza vačkových a speciálních mechanismů, návrh zdvihové závislosti, konstrukce vačky. Modelování mechanismů v softwaru MSC.ADAMS.

Methods of complex design of mechanisms and machine subsystems, structural, type and geometrical optimizations of mechanisms. Planar and spatial kinematic chains. Geometrical precision of the position of mechanism member, trajectory analysis, the transmission angle. Graphical, analytical and computer methods of mechanism synthesis. Synthesis of cam and special mechanism, Design of cam function motion, cam design. Mechanisms modeling in MSC.ADAMS software.

Metody komplexního návrhu mechanismů a dílčích uzlů strojů, strukturální, typová a geometrická optimaliza-ce mechanismů. Rovinné a prostorové kinematické řetězce. Geometrická přesnost polohy pracovního členu. Analýza trajektorií. Pohybová transformace u mechanismů, transformační úhel. Grafické, analytické a počíta-čové metody syntézy mechanismů. Syntéza vačkových a speciálních mechanismů, návrh zdvihové závislos-ti, konstrukce vačky. Modelování mechanismů, počítačová podpora stavby mechanismů v softwaru MSC.ADAMS.