| Kods | BM0842 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nosaukums | Skaitlisko metožu pielietošana būvniecībā | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Statuss | Obligātais/Ierobežotās izvēles | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Līmenis un tips | Doktora, Akadēmiskais | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tematiskā joma | Būvniecība | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struktūrvienība | Būvniecības un mašīnzinību fakultāte | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mācībspēks | Jānis Šliseris, Leonīds Pakrastiņš | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kredītpunkti | 15.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Daļas | 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Anotācija |
Studiju kursā tiek apgūtas skaitliskās metodes, ko izmanto inženiertehnisku un materiālzinātnes uzdevumu modelēšanā un analīzē – no fizikālā procesa matemātiskā apraksta un tā diskretizācijas līdz risinājuma algoritmiem, rezultātu verifikācijai, validācijai un interpretācijai. Īpaša uzmanība pievērsta galīgo elementu metodei un tās pielietojumam lineāru un nelineāru, statisku, dinamisku un saistītu (multifizikas) uzdevumu risināšanā. Apgūtās pieejas ir vispārīgas un izmantojamas dažādās nozarēs – būvkonstrukciju analīzē un projektēšanā, materiālzinātnē un kompozītmateriālu izpētē, ceļu būvmateriālu un segu modelēšanā, ģeotehnikā, būvfizikā un citās inženierzinātņu jomās.. Nodarbībās datorlaboratorijā studējošie izstrādā un analizē skaitliskos modeļus, izmantojot gan specializētu inženiertehnisko, gan atvērtā koda programmatūru, un veic individuālu modelēšanas pētījumu savas pētniecības tematikas ietvaros. Studiju kurss attīsta sistēmisko un kritisko domāšanu un spēju ar skaitliskās modelēšanas palīdzību pamatot resursefektīvus, ilgmūžīgus un zemas oglekļa emisijas risinājumus, tādējādi sekmējot ANO ilgtspējīgas attīstības mērķu (9., 11., 12. un 13. mērķis) sasniegšanu un Eiropas ilgtspējas kompetenču sistēmā GreenComp noteikto kompetenču attīstību.. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa saturs |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Mērķis un uzdevumi, izteikti kompetencēs un prasmēs |
Studiju kursa mērķis ir veidot padziļinātu izpratni par skaitliskajām metodēm un attīstīt kompetenci tās patstāvīgi un kritiski pielietot pētniecībā un inženierpraksē – būvkonstrukciju, materiālzinātnes, ceļu būvmateriālu un segu, ģeotehnikas un citu inženierzinātņu uzdevumu risināšanā –, sekmējot ilgtspējīgu un resursefektīvu risinājumu izstrādi atbilstoši ANO ilgtspējīgas attīstības mērķiem. Studiju kursa uzdevumi: – veidot izpratni par skaitlisko metožu teorētiskajiem pamatiem, algoritmiem, precizitāti un pielietojamības robežām inženiertehnisku un materiālzinātnes uzdevumu risināšanā; – attīstīt prasmi formulēt robežuzdevumus un veidot aprēķina modeļus dažāda mēroga materiāliem, konstrukcijām un to sistēmām; – attīstīt prasmi izvēlēties un pielietot skaitliskās metodes un programmatūru lineāru, nelineāru, dinamisku un saistītu (multifizikas) uzdevumu risināšanai; – attīstīt spēju verificēt un validēt skaitliskos modeļus, novērtēt rezultātu precizitāti, jutīgumu un nenoteiktību; – attīstīt spēju izmantot skaitliskās modelēšanas rezultātus resursefektīvu, ilgmūžīgu un zemas oglekļa emisijas risinājumu izvērtēšanā, pilnveidojot GreenComp sistēmiskās domāšanas, kritiskās domāšanas, problēmu formulēšanas un nākotnes pratības kompetences; – attīstīt spēju patstāvīgi plānot un veikt skaitlisko pētījumu, argumentēti prezentēt un aizstāvēt tā rezultātus. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Sasniedzamie studiju rezultāti un to vērtēšana |
1. Izprot skaitlisko metožu teorētiskos pamatus, algoritmus, precizitāti un pielietojamības robežas inženiertehnisku un materiālzinātnes uzdevumu risināšanā. - Metodes: eksāmens (teorētiskie jautājumi).
Kritēriji: terminoloģijas un teorētisko sakarību precizitāte; spēja salīdzināt metodes un pamatot to izvēli. 2. Spēj formulēt robežuzdevumu un izveidot aprēķina modeli (ģeometrija, materiālu modeļi, robežnosacījumi, slodzes) būvkonstrukcijām, būvmateriāliem, ceļu segām un citām inženiertehniskām sistēmām. - Metodes: praktiskie darbi, individuālais modelēšanas projekts. Kritēriji: modeļa atbilstība fizikālajam procesam; pieņēmumu pamatojums; robežnosacījumu un slodžu korektums. 3. Prot izvēlēties un pielietot skaitliskās metodes un programmatūru lineāru, nelineāru, dinamisku un saistītu (multifizikas) uzdevumu risināšanai. - Metodes: laboratorijas (datorlaboratorijas) darbi, praktiskie darbi, eksāmens (praktisks uzdevums). Kritēriji: metodes izvēles pamatojums; risinājuma pareizība un efektivitāte; rezultātu noformējums. 4. Spēj veikt skaitlisko modeļu verifikāciju un validāciju, novērtēt rezultātu precizitāti, jutīgumu un nenoteiktību, salīdzinot tos ar analītiskiem risinājumiem un eksperimentālajiem datiem. - Metodes: individuālā modelēšanas projekta pārskats, eksāmens. Kritēriji: konverģences un jutīguma analīzes pilnīgums; rezultātu salīdzinājuma korektums; secinājumu pamatotība. 5. Spēj izmantot skaitliskās modelēšanas rezultātus resursefektīvu, ilgmūžīgu un zemas oglekļa emisijas materiālu un konstrukciju risinājumu izvērtēšanā, sistēmiski un kritiski argumentējot to ietekmi uz ANO ilgtspējīgas attīstības mērķu sasniegšanu. - Metodes: individuālā modelēšanas projekta ilgtspējas izvērtējums (pārskats un prezentācija). Kritēriji: alternatīvu risinājumu salīdzinājums; argumentācijas sistēmiskums un kritiskums; sasaiste ar ANO IAM. 6. Spēj patstāvīgi plānot un veikt skaitlisko pētījumu savas pētniecības tematikā, argumentēti prezentēt un aizstāvēt tā rezultātus zinātniskā diskusijā. - Metodes: individuālā modelēšanas projekta prezentācija un aizstāvēšana. Kritēriji: pētījuma plānojuma loģika; prezentācijas skaidrība; atbilžu argumentācija. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji |
Praktiskie un laboratorijas darbi - 40%
Individuālais modelēšanas projekts (pārskats un prezentācija) - 20% Eksāmens - 40% |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Priekšzināšanas | Matemātika, būvmehānika, informātika. Maģistra grāds. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa plānojums |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||