Sveučilišni diplomski studij Građevinarstvo

OPĆE INFORMACIJE

Predavanja

prof. dr. sc. Davorin Penava

Vježbe

prof. dr. sc. Davorin Penava

Naziv kolegija

Načela inženjerskog modeliranja

Studijski program

Sveučilišni diplomski Građevinarstvo

Status kolegija

Obvezni / Modul NK

Godina

I.

Bodovna vrijednost i način izvođenja nastave

ECTS koeficijent opterećenja studenata

3,0

Broj sati (P+V+S)

30+15+0

OPIS KOLEGIJA

1.1.      Ciljevi kolegija

Cilj kolegija je osposobiti studente za postavljanje, izradu, provjeru i vrednovanje proračunskih modela jednostavnijih fizikalnih i konstrukcijskih problema. Poseban naglasak stavlja se na povezivanje teorijskih osnova modeliranja, laboratorijskih ili učioničkih eksperimenata te proračunskog pristupa putem metode konačnih elemenata, počevši od osnovnih elemenata i jednostavnih modela. Studenti će razvijati sposobnost odabira prikladne razine modelskog pojednostavljenja, određivanja pretpostavki i rubnih uvjeta, provedbe provjere modela i njegove početne potvrde usporedbom s eksperimentalnim, proračunskim i kontrolnim rješenjima, te tumačenja dobivenih rezultata i ograničenja primijenjenog pristupa.

1.2.      Uvjeti za upis kolegija

Nema.

1.3.      Očekivani ishodi učenja za kolegij

1.        Razmotriti utjecaj razine pojednostavljenja, pretpostavki i rubnih uvjeta na ponašanje jednostavnijih fizikalnih i konstrukcijskih modela.

2.        Odabrati prikladan tip proračunskog modela i osnovne konačne elemente za zadani problem.

3.        Izraditi jednostavan proračunski model metodom konačnih elemenata za odabrani primjer iz učioničkog ili laboratorijskog eksperimenta.

4.        Usporediti rezultate proračunskog pristupa s eksperimentalnim, jednostavnim proračunskim i literaturnim rješenjima.

5.        Vrednovati valjanost dobivenih rezultata i ograničenja primijenjenog pristupa za zadani problem.

1.4.      Sadržaj kolegija

Predavanja (30 sati): Uloga i svrha modeliranja u tehničkim problemima; vrste modela i razine pojednostavljenja; pojednostavljivanje geometrije, materijala, opterećenja i rubnih uvjeta; temeljni koraci u izradi proračunskog modela; osnove metode konačnih elemenata i pojam diskretizacije; osnovni konačni elementi za jednodimenzijske i dvodimenzijske probleme; aproksimacija polja pomaka i osnovna interpretacija matrice krutosti; modeliranje jednostavnih štapnih, grednih i plošnih sustava; unos i interpretacija opterećenja i rubnih uvjeta; točnost modela, izvori pogrešaka i osjetljivost rezultata; usporedba proračunskih i eksperimentalnih rješenja; provjera modela i početna potvrda njegove primjenjivosti; prikaz i tumačenje rezultata proračuna ograničenja primjene proračunskih modela i tipične pogreške u modeliranju; primjeri primjene u konstrukcijskim i srodnim tehničkim problemima.

Vježbe (15 sati): postavljanje jednostavnih proračunskih modela; modeliranje osnovnih konačnih elemenata na jednostavnim primjerima; zadavanje geometrije, materijala, opterećenja i rubnih uvjeta; razmatranje jednostavnih štapnih i grednih sustava; usporedba rješenja različitih proračunskih pristupa; provedba manjih učioničkih ili laboratorijskih eksperimenata na odabranim primjerima; usporedba eksperimentalnih i proračunskih rezultata; rasprava o odstupanjima i utjecaju modelskih pretpostavki; izrada kratkog prikaza rezultata i zaključaka za odabrani primjer.

1.5.      Vrste izvođenja nastave (staviti X)

 predavanja     X

 seminari i radionice 

 vježbe     X

 terenska nastava

 samostalni zadaci     X

 multimedija i mreža 

 laboratorij     X

 mentorski rad

1.6.      Obveze studenata

Redovito pohađanje predavanja i vježbi; aktivno sudjelovanje u nastavi i raspravi; izvršavanje zadataka u okviru vježbi; izrada i predaja samostalnog zadatka koji uključuje postavljanje i usporedbu jednostavnoga proračunskog modela s analitičkim i/ili eksperimentalnim rezultatima; pristup provjerama znanja i završnom ispitu prema pravilima predmeta.

1.7.      Praćenje rada studenata (dodati X uz odgovarajući oblik praćenja)

Pohađanje nastave

X

Aktivnost u nastavi

X

Seminarski rad

X

Eksperimentalni rad

X

Pismeni ispit

X

Usmeni ispit

X

Esej

Istraživanje

Projekt

X

Kontinuirana provjera znanja

X

Referat

Praktični rad

1.8.      Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu

1.9.      Obvezna literatura i broj primjeraka u odnosu na broj studenata koji trenutačno pohađaju nastavu na kolegiju

Naslov

Broj primjeraka

Broj studenata

Sorić, J. Metoda konačnih elemenata: linearna i nelinearna analiza konstrukcija. 2. izmijenjeno izd. Zagreb: Golden marketing – Tehnička knjiga, 2021. ISBN 978-953-212-486-6.

5

36

Segerlind, L. J. Applied Finite Element Analysis. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons, 1984. ISBN-10 0471806625; ISBN-13 978-0471806622.

2

36

Gilat, A. (2017). MATLAB: An Introduction with Applications (6th ed.). John Wiley & Sons, Inc. ISBN 978-1-119-29925-7.

2

36

1.10.   Dopunska literatura

Chandrupatla, T. R.; Belegundu, A. D. Introduction to Finite Elements in Engineering. 5th ed. Cambridge University Press, 2022.

Logan, D. L. A First Course in the Finite Element Method. 6th ed. Cengage, 2022.

Bathe, K.-J. Finite Element Procedures. 2nd ed. Watertown, MA: Klaus-Jürgen Bathe, 2014.

Harris, H. G.; Sabnis, G. M. Structural Modeling and Experimental Techniques. 2nd ed. CRC Press, 1999.

1.11.   Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija

Provođenje sveučilišnih anketa o nastavnicima i kolegijima, kao i fakultetskih anketa. Evaluacija uspješnosti studenata kroz provjere znanja. Periodičko usklađivanje sadržaja s mjerodavnom literaturom i suvremenom praksom.