Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Výpočtové metody a optimalizace

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah
W11A006 ZK 60
Přednášející:
Tomáš Mareš (gar.)
Cvičící:
Tomáš Mareš (gar.)
Předmět zajišťuje:
ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky
Anotace:

Cíl a zaměření:

Cílem je seznámení se s moderními metodami analýzy a optimalizace elastických i

neelastických konstrukcí. Zejména s optimalizací rozměrů, tvaru, topologie a vnitřní

struktury.

Základní témata:

Metodologický postup konstruování a konstrukční optimalizace, základy matematické teorie

optimalizace, optimalizace rozměrů, tvaru, topologie a vnitřní struktury a maximalizace

tuhosti poddajných těles, konstrukce minimální hmotnosti, konstrukce o stálém napětí,

inteligentní konstrukce, bezkloubové mechanismy, konstrukce s předepsanými

charakteristikami v daném směru, inverzní úlohy.

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 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 18. 10. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet10870102.html