Программа повышения квалификацииПрограмма повышения квалификации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»

(МГТУ им. Н.Э. Баумана)

«Высокоэффективные методы расчета конструкций и «Высокоэффективные методы расчета конструкций и моделирования технологических процессов современными моделирования технологических процессов современными

программными комплексамипрограммными комплексами »»

СТРУКТУРА ПРОГРАММЫСТРУКТУРА ПРОГРАММЫ

№п/п

Наименованиемодулей

Всегочасов

В том числе

Обязательная аудиторная учебная нагрузка Самостоя-

тельная работа, часовЛекции

Практические (лабораторные)занятия, часов

1 2 3 4 5 6

1 Основы механики сплошных сред 5 3 – 2

2Численные методы анализа механики сплошных сред

11 1 8 2

3

Моделирование задач механики сплошных сред в программной системе конечно-элементного анализа АNSYS/Workbench

38 – 36 2

4

Моделирование задач механики сплошных сред в программной системе конечно-элементного анализа АNSYS/LS-DYNA

26 – 24 2

Итоговое мероприятие зачет

ИТОГО 80 4 68 8

Структура и содержание профессионального модуля 1Структура и содержание профессионального модуля 1

№п/п

Наименованиеразделов и тем профессионального модуля

Всегочасов

В том числе

Обязательная аудиторная нагрузка, часов Самостоятель-

ная работа, часовЛекции

Практические (лабораторные)

занятия

1 2 3 4 5 6

1Раздел 1. Основы механики сплошных сред

5 3 – 2

Тема 1.1. Математический аппарат механики сплошных сред, основные понятия, уравнения и соотношения

0,5

Тема 1.2. Основы кинематики материального континуума. Теория деформаций

0,5

Тема 1.3. Теория напряжений 0,5

Тема 1.4. Модели сплошных сред и их физические соотношения

0,5

Тема 1.5. Постановка задач механики сплошных сред

1

Итоговая аттестация по модулю зачет

МОДУЛЬ 1. Приобретаемые компетенции

Знание математического аппарата механики сплошныхсред

Владение основными понятиями, уравнениями исоотношения механики сплошных сред

Знание моделей сплошных сред и их физическихсоотношений

Умение формализовать задачи механики сплошных среди определять системы отсчета, модели сплошной среды,

начальные и граничные условия и т.п.

Структура и содержание профессионального модуля 2Структура и содержание профессионального модуля 2

№п/п

Наименованиеразделов и тем профессионального модуля

Всегочасов

В том числе

Обязательная аудиторная нагрузка, часов Самосто-

ятельная работа, часовЛекции

Практические (лабораторные)

занятия

1 2 3 4 5 6

1 Раздел 1. Численные методы анализа механики сплошных сред 11 1 8 2

Тема 1.1. Непрерывные краевые задачи и их численная дискретизация. 0,5

Тема 1.2. Методы численного анализа механики сплошных сред: метод конечных элементов, конечных разностей, граничных элементов, безэлементные методы расчета, метода гладких гидродинамических частиц

0,5 0,5

Тема 1.3. Конечно-разностные методы в одномерном и многомерном случае. Нелинейные задачи

1,5

Тема 1.4. Метод конечных элементов для одномерных задач. Обобщение конечно-элементных алгоритмов на многомерные задачи

1

Тема 1.5. Метод конечных разностей и конечных элементов при решении задачи теплопроводности

1

Тема 1.6. Метод конечных элементов при решении механических задач теории упругости

1,5

Тема 1.7. Численное интегрирование уравнений математической физики 1

Тема 1.8. Оценка погрешности дискретизации в численном решении 1

Тема 1.9. Вариационные методы 0,5

Итоговая аттестация по модулю зачет

МОДУЛЬ 2. Приобретаемые компетенции Знание основ методов численного анализа механики сплошных сред: метода

конечных элементов, метода конечных разностей, метода граничных элементов, безэлементных методов расчета, метода гладких гидродинамических частиц

Умение из физической сущности процесса и его особенностей выводить основные численные соотношения метода конечных разностей и метода конечных

элементов

Практический опыт решения одномерных и двумерных тепловых задач и задач математической физики методом конечных разностей в среде электронных

таблиц MS Office Excel

Практический опыт решения одномерных и двумерных механических задач сопротивления материалов методом конечных элементов в среде электронных

таблиц MS Office Excel

Умение решать дифференциальные уравнения математической физики явными, неявными и смешанными методами интегрирования в среде MS Office Excel

Структура и содержание профессионального модуля 3Структура и содержание профессионального модуля 3

№п/п

Наименованиеразделов и тем профессионального модуля

Всегочасов

В том числе

Обязательная аудиторная нагрузка, часов Самостоятел

ь-ная работа, часовЛекции

Практические (лабораторные)

занятия

1 2 3 4 5 6

1Раздел 1. Моделирование задач механики сплошных сред в программной системе конечно-элементного анализа АNSYS/Workbench

38 – 36 2

Тема 1.1. Интерфейс программы и обзор методов решения задач математической физики в среде ANSYS/Workbench

2

Тема 1.2. Способы создания твердотельных моделей исследуемых объектов и процессов в среде ANSYS/Workbench

2

Тема 1.3. Импортирование твердотельных моделей и сборок в среду ANSYS/Workbench из сторонних программ твердотельного моделирования

2

Тема 1.4. Обзор типов элементов, моделей материалов и моделей контактов в ANSYS/Workbench 4

Тема 1.5. Способы создания конечно-элементных моделей в ANSYS/Workbench 2

Тема 1.6. Основные способы назначения начальных и граничных условий на конечно-элементную модель

2

Тема 1.7. Обзор доступных методов решения задач математической физики в ANSYS/Workbench и подходы к выбору оптимальных параметров модели для получения корректного решения

2

Тема 1.8. Способы представления полученных результаты в виде рисунков, анимации и графиков 4

Тема 1.9. Примеры написания программ на языке APDL- ANSYS/Workbench для создания пользовательских процедур решения инженерных задач и параметрической оптимизации объектов

4

Тема 1.10. Примеры решения механических задач (статических, динамических, определения собственных частот, устойчивости) в ANSYS/Workbench

4

Тема 1.11. Примеры решения тепловых задач (стационарных и нестационарных) в ANSYS/Workbench

4

Тема 1.12. Примеры решения связанных задач в ANSYS/Workbench с учетом контактного механического и теплового взаимодействия

4

Итоговая аттестация по модулю зачет

МОДУЛЬ 3. Приобретаемые компетенции

Знание методов решения задач математической физики в среде ANSYS/Workbench

Умение создавать твердотельные модели исследуемых объектов и процессов в среде ANSYS/Workbench

Практический опыт передачи моделей и сборок большой размерности в ANSYS/Workbench из сторонних программ 3-D- моделирования

Практический опыт создания оптимальных конечно-элементных сеток на твердотельных объектах в среде ANSYS/Workbench

Умение назначать адекватные граничные условия и выбирать модели материалов для получения решения в среде ANSYS/Workbench

Знание доступных методов решения задач математической физики в среде ANSYS/Workbench и умение выбирать оптимальный решатель для получения адекватного

решения

Умение представлять полученные результаты в требуемом виде (в виде рисунков, анимации и графиков)

Практический опыт написания программ на языке APDL- ANSYS/Workbench для создания пользовательских процедур решения задач механики сплошных сред и параметрической

оптимизации объектов

Структура и содержание профессионального модуля 4Структура и содержание профессионального модуля 4

№п/п

Наименованиеразделов и тем профессионального модуля

Всегочасов

В том числе 

Обязательная аудиторная нагрузка, часов

Самостоятельная работа,

часов  

ЛекцииПрактические

(лабораторные)занятия

1 2 3 4 56

 

1Раздел 1. Моделирование задач механики сплошных сред в программной системе конечно-элементного анализа АNSYS/LS-DYNA

26 – 242

 

Тема 1.1. Способы создания конечно-элементных моделей для их решения в ANSYS/LS-DYNA

2  

Тема 1.2. Способы передачи конечно-элементных моделей, созданных в сторонних системах конечно-элементного анализа для решения в LS-DYNA

2  

Тема 1.3. Способы оптимальной корректировки исходных данных для получения корректных результатов в ANSYS/LS-DYNA

2  

Тема 1.4. Способы назначения начальных и граничных условий на конечно-элементную модель

2  

Тема 1.5. Обзор доступных методов решения задач математической физики в ANSYS/LS-DYNA и подходы к выбору оптимальных параметров модели и решателя для получения корректного решения

4  

Тема 1.6. Способы представления полученных результаты в виде рисунков, анимации и графиков

2  

Тема 1.7. Конечно-элементные модели при лагранжевом и эйлеровом поведении сплошной среды

4  

Тема 1.8. Примеры решения механических, тепловых и связанных задач в ANSYS/LS-DYNA

6  

Итоговая аттестация по модулю зачет

МОДУЛЬ 4. Приобретаемые компетенции

Знание методов решения задач математической физики в среде ANSYS/LS-DYNA и умение выбирать оптимальный решатель для получения адекватного решения

Умение строить конечно-элементные модели исследуемых объектов и процессов для их решения в среде LS-DYNA

Умение назначать адекватные граничные условия и выбирать модели материалов при решении задач в среде LS-DYNA

Практический опыт создания программ, управляющих ходом решения задач механики сплошных сред и параметрической оптимизации объектов в LS-DYNA

на лагранжевых и эйлеровых конечно-элементных сетках

Ведущие преподавателиВедущие преподаватели

Иванов Андрей Владимирович, к.т.н., доцент каф. МТ-10 Иванов Андрей Владимирович, к.т.н., доцент каф. МТ-10 МГТУ им. Н.Э. БауманаМГТУ им. Н.Э. Баумана

Восканьянц Андрей Александрович, к.т.н., доцент каф. МТ-10 Восканьянц Андрей Александрович, к.т.н., доцент каф. МТ-10 МГТУ им. Н.Э. БауманаМГТУ им. Н.Э. Баумана