BM0769 Materiālu fizikālo procesu modelēšana un aprēķini

Kods BM0769
Nosaukums Materiālu fizikālo procesu modelēšana un aprēķini
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles; Brīvās izvēles
Līmenis un tips Augstākā līmeņa, Akadēmiskais
Tematiskā joma Materiālzinātnes
Struktūrvienība Būvniecības un mašīnzinību fakultāte
Mācībspēks Andrejs Kovaļovs, Sandris Ručevskis
Kredītpunkti 6.0
Daļas 2
Anotācija Studiju kurss iepazīstina studentus ar datorsimulāciju pielietojuma iespējām materiālu fizikālo procesu modelēšanai un aprēķiniem. Studiju kursā paredzēts iepazīties ar divām no populārākajām datorprogrammām – COMSOL un ANSYS - dažādu fizikālo procesu modelēšanai. Tiks apskatīti datorprogrammu darbības pamatprincipi, lietotāja saskarnes, objektu veidošana, modificēšana un slogojuma izveides iespējas, kā arī aprēķina rezultātu pēcapstrāde un to novērtēšana. Studiju kursa laikā tiks apskatīti arī eksperimentu plānošanas un rezultātu matemātiskās analīzes pamati. Studiju kursā apgūtos principus ir iespējams pielietot visos inženiertehnisko darbu posmos, tostarp jaunu produktu projektēšanā, tehnoloģisko un ražošanas procesu uzlabošanā..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Ievads materiālu klasifikācijā. Materiālu mehāniskās un fizikālās īpašības. 2 3 0 0
Pārskats par datorprogrammu COMSOL. 2 3 0 0
Materiālu mehānisko īpašību testēšanas metodes. Statikas testu aprēķins 2D. 2 3 0 0
Materiālu cietības īpašību testēšanas metodes. Kontakta modelēšana 2D. 2 3 0 0
Materiālu termiskā un strukturālā analīze 2D. 2 3 0 0
Difūzija modelēšana un analīze. 2 3 0 0
Ievads eksperimentu plānošana un analīze. Klasiskie eksperimentu plāni. 2 3 0 0
Aproksimāciju modeļi. Regresijas vienādojuma koeficientu atrašana. 2 3 0 0
Praktiskais darbs. Kompozītmateriāla sastāva aproksimācija. 4 6 0 0
Praktiskais darbs. Fizikālā procesa modelēšana COMSOL datorprogrammā, rezultātu aproksimācijas modeļa izveidošana. 4 6 0 0
Referāti, seminārs. 4 6 0 0
Konsultācija, eksāmens. 4 6 0 0
Ievads. Pārskats par datorprogrammu ANSYS. 2 3 0 0
Konstrukciju statikas aprēķins 3D. 2 3 0 0
Kontakta modelēšana 3D. 2 3 0 0
Konstruktīvo elementu termālā analīze 3D. 4 6 0 0
Materiāla fāžu maiņas procesi un to modelēšana. 4 6 0 0
Regresijas vienādojuma izmantošana optimizācijā, ekstrēmuma atrašana. Optimizācijas datorprogrammas. 2 3 0 0
Praktiskais darbs. Kompozītmateriāla sastāva optimizācija. 4 6 0 0
Praktiskais darbs. Fizikālā procesa optimizācija izmantojot ANSYS datorprogrammu. 4 6 0 0
Referāti, seminārs. 4 6 0 0
Konsultācija, eksāmens. 4 6 0 0
Kopā: 64 96 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir attīstīt studējošo prasmes patstāvīgi modelēt sarežģītus materiālu fizikālos procesus un veikt aprēķinu, izmantojot datorsimulāciju programmas. Studiju kursa uzdevumi: 1. Attīstīt prasmi patstāvīgi formulēt uzdevumus dažādu sarežģītu materiālu fizikālo procesu analīzei un risināt šos uzdevumus, izmantojot komerciālās datorprogrammas COMSOL un ANSYS, kā arī analizēt un interpretēt aprēķinātos rezultātus. 2. Sniegt padziļinātas zināšanas par eksperimentu plānošanu, kā arī veidot izpratni par matemātiskām sakarībām aprēķinu rezultātu analīzei un objektīvu secinājumu iegūšanai. 3. Veicināt izpratni par skaitlisko modeļu izmantošanu lēmumu pieņemšanas procesā. 4. Attīstīt prasmi patstāvīgi veikt materiālu fizikālo īpašību un tehnoloģisko procesu optimizāciju.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Prot orientēties materiālu klasifikācijā, materiālu fizikālajās un mehāniskajās īpašībās. - Testi, praktiskie darbi datorklasē.
Spēj izstrādāt eksperimentu plānus atbilstoši pētījuma mērķim. - Praktiskie darbi datorklasē, atskaites par veiktiem individuāliem aprēķinu darbiem.
Prot izstrādāt matemātiskās sakarības aprēķinu rezultātu analīzei objektīvu secinājumu iegūšanai. - Praktiskie darbi datorklasē, atskaites par veiktiem individuāliem aprēķinu darbiem.
Prot patstāvīgi formulēt uzdevumus dažādu sarežģītu materiālu fizikālo procesu analīzei un risināt šos uzdevumus, izmantojot komerciālās datorprogrammas COMSOL un ANSYS, kā arī analizēt un interpretēt aprēķinātos rezultātus. - Praktisko iemaņu demonstrēšana, izmantojot analītiskos un skaitliskos modeļus un metodiku, ieskaite.
Spēj veikt materiālu fizikālo īpašību un tehnoloģisko procesu optimizāciju. - Praktisko iemaņu demonstrēšana, izmantojot analītiskos un skaitliskos modeļus un metodiku, eksāmens.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Eksāmens - 50%
Individuālais darbs - 30%
Praktiskie darbi - 20%
 
Priekšzināšanas Matemātika, fizika, materiālzinātne.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi Pārbaudījumi (brīvai izvēlei)
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs Ieskaite Eksāmens Darbs
1 3.0 16.0 16.0 0.0 * *
2 3.0 16.0 16.0 0.0 * *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]