22D39 - Metoda konačnih elemenata u inženjerstvu materijala
Specifikacija predmeta | ||||
---|---|---|---|---|
Naziv | Metoda konačnih elemenata u inženjerstvu materijala | |||
Akronim | 22D39 | |||
Studijski program | Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija,Inženjerstvo materijala,Metalurško inženjerstvo | |||
Modul | ||||
Nastavnik (predavač) | ||||
Nastavnik/saradnik (vežbe) | ||||
Nastavnik/saradnik (DON) | ||||
Broj ESPB | 5.0 | Status predmeta | izborni predmet | |
Uslovljnost drugim predmetom | Oblik uslovljenosti | |||
Ciljevi izučavanja predmeta | Cilj predmeta je sticanje znanja i ovladavanje veštinom modelovanja metodom konačnih elemenata korišćenjem licenciranog softvera. | |||
Ishodi učenja (stečena znanja) | Student razvija samostalnost u drugim nastavnim i radnim sadržajima, posebno pri rešavanju složenih problema. | |||
Sadržaj predmeta | ||||
Sadržaj teorijske nastave | Uvod u teoriju metode konačnih elemenata (MKE). Razvoj MKE. Greške i konvergencija rešenja. Princip virtualnog rada. Diskretizacija domena i primena u inženjerstvu materijala. Određivanje matrice krutosti (sistema) u različitim fizičkim problemima. Konačni elementi i interpolacione funkcije - izoparametarska formulacija. Rešavanje linearnih problema u inženjerstvu materijala. Predstavljanje termičkih opterećenja. Uticaj anizotropije materijala. Nelinearnost geometrije - problemi kontakta i primena nedeformabilnih tela u proračunima. Konstitutivni izrazi za nelinearno ponašanje materijala. Slučaj heterogenog materijala, problem poroznosti. MKE u analizi oštećenja materijala - primena na komponente procesne opreme izložene složenom termomehaničkom opterećenju. Modelovanje deformisanja i loma biomaterijala. | |||
Sadržaj praktične nastave | U okviru praktične nastave biće obrađeni primeri koji uključuju primenu različitih konstitutivnih modela ponašanja materijala izloženog spoljašnjem opterećenju; ovaj deo kursa će biti urađen korišćenjem programskog paketa ABAQUS u laboratoriji za numeričke proračune primenom MKE: Vidovi elastičnosti i plastičnosti (linearna/nelinearna, izotropna/anizotropna, itd.). Zavisnost osobina materijala od temperature i brzine deformisanja (Johnson-Cooke-ov zakon - primena u simulaciji spajanja materijala zavarivanjem). Primeri primene elemenata ploče i ljuske u analizi deformisanja tankozidnih struktura. Definisanje osobina laminatnih kompozitnih materijala ojačanih vlaknima. Modelovanje razvoja oštećenja u materijalu (praćenje rasta prsline, primena mikromehaničkih modela, proširena MKE). Primeri analize otkaza elemenata opreme u procesnoj industriji primenom MKE. Podmodeliranje kao tehnika za efikasnije korišćenje računarskih resursa - primeri primene i ograničenja. | |||
Literatura | ||||
| ||||
Broj časova aktivne nastave nedeljno tokom semestra/trimestra/godine | ||||
Predavanja | Vežbe | DON | Studijski i istraživački rad | Ostali časovi |
3 | 1 | |||
Metode izvođenja nastave | Predavanja i računske vežbe u učionici (korišćenje video projektora i table). U okviru studijskog istraživačkog rada studenti rešavaju probleme korišćenjem licenciranog programskog paketa ABAQUS u laboratoriji za numeričke proračune primenom MKE. | |||
Ocena znanja (maksimalni broj poena 100) | ||||
Predispitne obaveze | Poena | Završni ispit | Poena | |
Aktivnosti u toku predavanja | 10 | Pismeni ispit | ||
Praktična nastava | 25 | Usmeni ispit | 35 | |
Projekti | ||||
Kolokvijumi | ||||
Seminari | 30 |