Výpočtové metody a optimalizace

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky

Anotace:

Předmět se věnuje moderním metodám analýzy a optimalizace elastických i neelastických konstrukcí

Požadavky:

1. Metodologický postup konstruování a konstrukční optimalizace

2. Analýza jako nezbytný základ konstruování

3. Empirické poznatky a metody

4. Numerické metody analýzy konstrukcí

5. Metoda konečných prvků (souhrn poznatků z přednášek MKP I,II)

6. Metoda konečných objemů

7. Základy matematické teorie optimalizace

8. Technické postupy hledání extrémů

9. Optimalizace rozměrů, tvaru, topologie a vnitřní struktury

10. Maximalizace tuhosti poddajných těles, konstrukce minimální

hmotnosti, konstrukce o stálém napětí

11. Konstruování a optimalizace při nejistotě (neznámá zatížení,

neznámé materiálové charakteristiky,...)

12. Maximalizace tuhosti prutových a rámových konstrukcí

13. Maximalizace tuhosti laminátových struktur (trubka, deska,

lopatka, místně ortotropní materiály)

14. Metody a přístupy k optimalizaci topologie

15. Topologie tvořené izotropními pevnými, pórovitými či prázdnými

elementy

16. Topologie tvořené anizotropními pevnými, pórovitými či prázdnými

elementy

17. Historie metod optimalizujících topologii

18. Optimalizace topologie, tvaru a materiálu z pohledu matematika

19. Inteligentní konstrukce

20. Bezkloubové mechanismy

21. Konstrukce s předepsanými charakteristikami v daném směru

22. Konstrukce deformující se předepsaným způsobem

23. Konstrukce generující předepsaný přenos sil

24. Inverzní úlohy

25. Teplotně řízený pohyb kloubových a bezkloubových mechanismů

Osnova přednášek:

1. Metodologický postup konstruování a konstrukční optimalizace

2. Analýza jako nezbytný základ konstruování

3. Empirické poznatky a metody

4. Numerické metody analýzy konstrukcí

5. Metoda konečných prvků (souhrn poznatků z přednášek MKP I,II)

6. Metoda konečných objemů

7. Základy matematické teorie optimalizace

8. Technické postupy hledání extrémů

9. Optimalizace rozměrů, tvaru, topologie a vnitřní struktury

10. Maximalizace tuhosti poddajných těles, konstrukce minimální

hmotnosti, konstrukce o stálém napětí

11. Konstruování a optimalizace při nejistotě (neznámá zatížení,

neznámé materiálové charakteristiky,...)

12. Maximalizace tuhosti prutových a rámových konstrukcí

13. Maximalizace tuhosti laminátových struktur (trubka, deska,

lopatka, místně ortotropní materiály)

14. Metody a přístupy k optimalizaci topologie

15. Topologie tvořené izotropními pevnými, pórovitými či prázdnými

elementy

16. Topologie tvořené anizotropními pevnými, pórovitými či prázdnými

elementy

17. Historie metod optimalizujících topologii

18. Optimalizace topologie, tvaru a materiálu z pohledu matematika

19. Inteligentní konstrukce

20. Bezkloubové mechanismy

21. Konstrukce s předepsanými charakteristikami v daném směru

22. Konstrukce deformující se předepsaným způsobem

23. Konstrukce generující předepsaný přenos sil

24. Inverzní úlohy

25. Teplotně řízený pohyb kloubových a bezkloubových mechanismů

Osnova cvičení:

1. Metodologický postup konstruování a konstrukční optimalizace

2. Analýza jako nezbytný základ konstruování

3. Empirické poznatky a metody

4. Numerické metody analýzy konstrukcí

5. Metoda konečných prvků (souhrn poznatků z přednášek MKP I,II)

6. Metoda konečných objemů

7. Základy matematické teorie optimalizace

8. Technické postupy hledání extrémů

9. Optimalizace rozměrů, tvaru, topologie a vnitřní struktury

10. Maximalizace tuhosti poddajných těles, konstrukce minimální

hmotnosti, konstrukce o stálém napětí

11. Konstruování a optimalizace při nejistotě (neznámá zatížení,

neznámé materiálové charakteristiky,...)

12. Maximalizace tuhosti prutových a rámových konstrukcí

13. Maximalizace tuhosti laminátových struktur (trubka, deska,

lopatka, místně ortotropní materiály)

14. Metody a přístupy k optimalizaci topologie

15. Topologie tvořené izotropními pevnými, pórovitými či prázdnými

elementy

16. Topologie tvořené anizotropními pevnými, pórovitými či prázdnými

elementy

17. Historie metod optimalizujících topologii

18. Optimalizace topologie, tvaru a materiálu z pohledu matematika

19. Inteligentní konstrukce

20. Bezkloubové mechanismy

21. Konstrukce s předepsanými charakteristikami v daném směru

22. Konstrukce deformující se předepsaným způsobem

23. Konstrukce generující předepsaný přenos sil

24. Inverzní úlohy

25. Teplotně řízený pohyb kloubových a bezkloubových mechanismů

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Miroslav Španiel: Přednášky z MKP

[2] další

[3] T. Mareš (2006): Základy konstrukční optimalizace

[4] T. Mareš (2007), Konstrukční optimalizace, skriptum

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: