BM0852 Galīgo elementu metode

Kods BM0852
Nosaukums Galīgo elementu metode
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Doktora, Profesionālais
Tematiskā joma Būvniecība
Struktūrvienība Būvniecības un mašīnzinību fakultāte
Mācībspēks Jevgenijs Barkanovs, Pāvels Akišins, Andrejs Kovaļovs
Kredītpunkti 15.0
Daļas 2
Anotācija Mūsdienās galīgo elementu metode (GEM) tiek uzskatīta par vienu no vispāratzītajām un parocīgākajām metodēm dažādu sarežģītu uzdevumu risināšanai dažādās inženierzinātņu jomās, tādās kā būvniecība, mehānika, kodolfizika, biomehānika, hidrodinamika, siltuma vadāmība, ģeomehānika utt. No otras puses, GEM var uzskatīt par spēcīgu instrumentu diferenciālvienādojumu, kas apraksta dažādus fizikālus procesus, aptuvena risinājuma iegūšanai. .
GEM panākumu pamatā ir izmantotās vienkāršas galīgo elementu operācijas: uzdevuma formulēšana variāciju formā, šī formulējuma diskretizācija galīgos elementos un iegūto galīgo elementu vienādojumu efektīva risināšana. Šie vienkāršie soļi ir jebkura uzdevuma risināšanas pamatā, kas kopā ar mūsdienu datortehniku padara GEM par dabisku izvēli jebkuriem inženieraprēķiniem. .
Saskaņā ar trim pamatoperācijām studiju kurss ir sadalīts trīs daļās. Studiju kursa pirmā daļa ietver GEM nostādni, izmantojamās skaitliskās operācijas elementu matricu aprēķiniem, elementu matricu montāžas procesus un skaitlisko kļūdu noteikšanu. Otrajā daļā tiek apskatītas metodes galīgo elementu līdzsvara vienādojumu risināšanai lineārās un nelineārās statikas, dinamikas, kā arī noturības un termālās analīzes uzdevumiem. Trešajā daļā tiek dots dažādu modelēšanas aspektu un moderno galīgo elementu pielietošanu apraksts, kā arī dotas komerciālo galīgo elementu programmu (ANSYS, NASTRAN, LS-DYNA, ABAQUS) vispārīgās iespējas..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Ievads. Matricu algebra. 4 6 0 0
Stieņa galīgais elements. Galīgais elements sijas liecē. 6 9 0 0
Četrstūra galīgais elements plakanā spriegumstāvoklī. Plātņu un čaulu galīgie elementi. 8 12 0 0
Augstākas kārtas galīgie elementi. Izoparametriskie galīgie elementi. 6 9 0 0
Koordinātu transformācija. Skaitļošanas kļūdas. 4 6 0 0
Lineārās un nelineāras statikas līdzsvara vienādojumu risināšana. 6 9 0 0
Īpašvērtību uzdevumu risināšana. Frekvenču atbildes analīze. 6 9 0 0
Dinamikas līdzsvara vienādojumu risināšana. 4 6 0 0
Noturības zaudēšana. Termiskā analīze. 8 12 0 0
Dažādi modelēšanas apsvērumi. Galīgo elementu metodes aprēķinu programmas. 8 12 0 0
Vieglo konstrukciju modelēšana. 4 6 0 0
„Sandwich” tipa un daudzslāņa kompozītmateriāla konstrukciju modelēšana. 4 6 0 0
Daudzslāņa kompozīta ar ribām konstrukciju modelēšana. 4 6 0 0
Svārstību dzišanas modelēšana. 4 6 0 0
Pasīvā konstrukciju kontrole. Aktīvā konstrukciju kontrole. 4 6 0 0
Praktiskie darbi. Galīgo elementu metodes pielietošana zinātniskiem, pētnieciskiem un projektēšanas darbiem. 80 120 0 0
Kopā: 160 240 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir aplūkot katru no galīgo elementu metodes operācijām un tādējādi dot pilnu izpratni par uzdevumu risināšanas procesu. Uzdevumi: - Vispārējās studiju kursa izpratnes un sistēmiskas domāšanas attīstīšana: izpratnes veidošana par galīgo elementu metodes uzdevumu risināšanas procesu. - Sniegt zināšanas par studiju kursa vispārējām speciālām zināšanām: dažādi modelēšanas aspekti un komerciālo galīgo elementu programmu (ANSYS, NASTRAN, LS-DYNA, ABAQUS) vispārīgās iespējas. - Attīstīt prasmi projektēt galīgo elementus: galīgo elementu metodes pielietošana zinātniskiem, pētnieciskiem un projektēšanas darbiem.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Spēj izprast un sistēmiski domāt, kā arī patstāvīgi risināt sarežģītus galīgo elementu metožu uzdevumus. - Eksāmeni.
Pārzina dažādus galīgo elementu modelēšanas aspektus un komerciālās galīgo elementu programmas (ANSYS, NASTRAN, LS-DYNA, ABAQUS) iespējas. - Praktiskie darbi.
Spēj patstāvīgi izmantot komerciālās galīgo elementu programmas (ANSYS, NASTRAN, LS-DYNA, ABAQUS). - Praktiskie darbi.
Prot patstāvīgi pielietot galīgo elementu metodi zinātniskiem, pētnieciskiem un projektēšanas darbiem. - Individuālais darbs.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Nokārtoti eksāmeni - 50%
Izpildīts individuālais darbs - 30%
Izpildīti praktiskie darbi - 20%
 
Priekšzināšanas Matemātika, mehānika.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 7.5 40.0 40.0 0.0 *
2 7.5 40.0 40.0 0.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]