Tantárgyi Adatlap

PDF letöltése
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar
1. Tantárgy neve Szerkezetanalízis
2. Tantárgy angol neve Structure analysis
3. Tantárgykód BMEKOJSM609 4. Követelmény vizsga 5. Kredit 4
6. Óraszám 1 (10) Előadás 0 (0) Gyakorlat 2 (11) Labor
7. Tanterv
Járműmérnöki mesterképzési szak(J)
 8. Szerep
Kötelező (k) a Járműmérnöki mesterképzési szakon (J)
9. A tantágy elvégzéséhez szükgésges tanulmányi munkaóra összesen 120
Kontakt óra 42 Órára készülés 18 Házi feladat 20
Írásos tananyag 26 Zárthelyire készülés 4 Vizsgafelkészülés 10
10. Felelős tanszék Vasúti Járművek és Járműrendszeranalízis Tanszék
11. Felelős oktató Dr. Béda Péter
12. Oktatók Dr. Béda Péter, Devecz János
13. Előtanulmány  
14. Előadás tematikája
A numerikus szerkezetanalízis fogalma, numerikus modell generálása a geometriai modell alapján. A végeselemes módszer elmélete és gyakorlati alkalmazása a járműtechnikában. A végeselemes módszer (VEM) elméleti háttere A megoldás javítása a diszkretizáció és a polinom fokszám emelésével, p-elemek és h-elemek módszere. Anyagmodellek. Lineáris anyagmodellek, elaszto-plasztikus és hiperelasztikus anyagmodellek. Végeselemes modellek felépítése. A geometria modellek egyszerűsítési lehetőségei. A geometria diszkretizációja, hálógenerálás, hálófüggetlensége fogalma. Szilárdsági szerkezeti analízis felépítése. Terheléstípusok, erők, nyomatékok, csapágyszerű terhelések. Kényszerek, idealizált merev kényszerek, rugalmas kényszerek. Deformációs és feszültségmezők kiértékelése. Kényszerek, idealizált merev kényszerek, rugalmas kényszerek. A Galjorkin-módszer. Elliptikus és Parabolikus PDE-k és azok megoldása. Sajátérték-feladatok. A Navier-egyenlet és a konvektív-diffúziv energiaegyenlet. A diszkretizált egyenletek mátrixai (tömeg, merevség és csillapítási). A megoldás egyértelműségének feltételei, kezdeti feltételek, peremfeltételek.
Termikus (konvektív-diffúziv) analízis felépítése. Terheléstípusok, hőforrások, konvekció, hősugárzás. Kényszerek, hőmérsékletek és gradiensek rögzítése. Hőmérséklet és hőáram-mezők kiértékelése.
Sajátfrekvencia analízis felépítése. Sajátfrekvenciák és lengésképek kiértékelése. A végeselemes analízis alkalmazása élettartam optimalizáláshoz váltakozó igénybevétel esetén. Szerkezet- (méret-, alak-, topológia-) optimálás elméleti alapjai. A gradiensmentes optimumkeresés technikái a szerkezetoptimálás során. Modellalkotás, tervezési változók és paraméterek, valamint optimálási feltételek kijelölése. A kapott eredmény értelmezése, értékelése. Új modell alkotása az optimálás eredményeként kapott numerikus modell alapján. Gyárthatóság, kivitelezhetőség figyelembe vétele. Reverse engineering módszereinek alkalmazása a modell újraalkotása során. Az eredeti és optimált, újraalkotott modell összehasonlító végeselemes elemzése.
15. Gyakorlat tematikája
 
16. Labor tematikája
Vezetett és egyéni feladat megoldás.
17. Tanulási eredmények
A. Tudás
  • ismeri a végeselemes módszer elméletét, egy modell felépítését
  • ismeri a közelítő megoldás korlátait, a pontosság növelésének elvi módszereit
  • ismeri a különböző elvű anyagmodelleket, azok alkalmazási körét
  • ismeri a különböző terhelési és megfogási elveket
  • ismeri a megoldás matematikai eszközeit, azok konvergencia jellemzőit
  • ismeri a különböző fizikai jellemzők kinyerésére alkalmas modellezési technikákat
  • ismeri az alkatrész optimálás módszereit.
B. Képesség
  • képes az adott szerkezet geometriának megfelelő felépítésű véges elemes modellt elkészíteni
  • képes a modellt úgy felépíteni, hogy a kívánt eredmények kinyerhetőek legyenek
  • képes az eredményt megfelelő pontossággal kiszámítani, hihetőségét értékelni
  • képes a modellt adott feltételek szerint optimálni
  • képes az optimálás eredményéből újabb geometriai modellt készíteni
  • a numerikus eredmények alapján képes az elvégzett munkát értékelni
C. Attitűd
  • a hallgató az ismeretek megszerzésében törekszik a teljeskörűségre
  • együttműködik az oktatóval és hallgató társaival
  • nyitott az új és innovatív ötletek, kutatások megismerésére
  • munkájához információ-technológiai és számítástechnikai eszközöket is használ
D. Önállóság és felelősség
  • a hallgató tudatában van felelősségének a társadalommal és a munkáltatóval szemben
  • munkájában kikéri mások szakmai véleményét is
  • a kihívásokat felelősen kezeli
18. Az aláírás megszerzésének feltétele, az aláírás érvényessége
1 db. féléves projektfeladat (csoportos), 1 db. nem kötelező zárthelyi, 1 db. otthoni kisfeladat összpontszám alapján aláírás. Az érdemjegy a vizsgán elért eredmény.
19. Pótlási lehetőségek
A zárthelyin akadályoztatottaknak pótzárthelyi lehetőség, késedelmes projektfeladat beadás
20. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
Diasor és kidolgozott mintapéldák elektronikus formában
Tantárgyleírás érvényessége 2019. október 10. Jelen TAD az alábbi félévre érvényes 2023/2024 I. félév