II. semestar sveučilišnog diplomskog studija Strojarstvo, Konstruiranje i razvoj proizvoda
Tjedno opterećenje: 2P + 2V
ECTS bodovi: 5
Prof. dr. sc. Željko Ivandić, konzultacije utorak, 13-15 sati, ured 311
Prof. dr. sc. Dražan Kozak, konzultacije ponedjeljak, 8-10 sati, ured 310
Prof. dr. sc. Mirko Karakašić, konzultacije ponedjeljak 10-12 sati, srijeda 12-14 sati, ured 407
Prof. dr. sc. Pejo Konjatić, konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured 407
Doc. dr. sc. Darko Damjanović, konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured 411
Doc. dr. sc. Ivan Grgić, konzultacije utorak, 9-11 sati, ured 402
Jure Marijić, mag. ing. mech., asistent, konzultacije utorak, 9-11 sati, ured 402
Marko Vilić, mag. ing. mech., asistent, konzultacije utorak, 9-11 sati, ured 402
Okvirni sadržaj predmeta
Upoznati studente s pojmom i općim principima oblikovanja strojarskih konstrukcija; smjernice za konstrukcijski ispravno oblikovanje;važnost izbora materijala s obzirom na čvrstoću konstrukcije; dimenzioniranje i analiza naprezanja vitalnih djelova i detalja. Pojasniti studentima vrste i postupke proračuna; analitičke metode proračuna – mogućnosti i ograničenja; proračuni vezani uz norme; numerički proračuni – mogućnosti i ograničenja. Na primjerima prikazati studentima modeliranje ravninskih i prostornih problema; diskretizacija modela; postavljanje rubnih uvjeta; provjera modela; konvergencija rješenja; prikaz i analiza rezultata. Upoznavanje studenata s mogućnostima nekih od aktualnih CAD programskih paketa, s implementiranim modulom za numeričku analizu (npr. I-deas, SolidWorks, Algor i dr.), te mogućnost integracije s nekim programskim alatom za optimiranje funkcije cilja (MatLab, Mathematica i dr.). Stjecanjem potrebnog znanja i iskustva kroz analizu primjera na predavanju i vježbama, te izradom projektnog zadatka studenti bi primjenili stečena znanja i razvili sposobnosti potrebne za rješenje postavljenih problemskih zadataka. Projektni zadatkom se postiže razvijanje sposobnosti kod studenata u analitičkom pristupu rješavanja konstrukcijskih problema, te stiče iskustvo u korištenju stečenih znanja na studiju, kao i mogućnost primjene stručne literature i informacijske tehnologije u prikupljanju informacija o sadržaju kolegija i analizi problema navedenog kolegija.
Oblici provođenja nastave i način provjere znanja
Predavanja i vježbe. U okviru vježbi rješavali bi se kompleksni konstrukcijski primjeri kroz definiranje konstrukcijskih značajki, modeliranje, oblikovanje i proračun kroz analizu na primjerima steznih spojeva, spojeva veze, elemenata prijenosa snage i gibanja, posuda pod tlakom i sl. Analizom konstrukcijskih značajki, te provedbom izbora materijala, dimenzioniranjem i analizom naprezanja studenti bi praktično primjenili stečena znanja iz ovoga i drugih kolegija kroz izradu projektnog zadatka. Studenti će biti organizirani u manje podgrupe za izradu projektnog zadatka, a u cilju razvijanja timskog rada i analitičnosti u realizaciji postavljenog problema. Cilj projektnog zadatka je u primjeni svih stečenih znanja iz odslušanih kolegija studija kroz analizu i rješavanje zadanog problema. Tijekom vježbi provode se dva kolokvija i stalno praćenje i analiza realizacije projektnog zadatka kroz sustavno vođenje od strane nastavnika. Na kraju vježbi provodi se javna usmena prezentacija projektnog zadatka svakog projektnog tima studenata, a u cilju razvijanja sposobnosti studenata za timski način rada i izlaganja rezultata, kao i razvijanje samopouzdanja za analizu konstrukcijskih problema većeg ili manjeg stupnja složenosti na osnovi stečenog znanja tijekom studija.
Cilj kolegija
Cilj kolegija je stjecanje potrebnih znanja o oblikovanju konstrukcija, uz primjenu analitičkih, numeričkih i eksperimentalnih metoda pri analizi i proračunu dijelova konstrukcija. Primjena suvremenih alata za numeričku analizu u procesu oblikovanja mehanizama, steznih, vijčanih i zavarenih konstrukcija omogućit će studentima potpunije razumijevanje računalnih modela u procesu konstruiranja.
Način polaganja ispita
Tijekom nastave održavaju se dva kolokvija koji zamjenjuju pismeni dio ispita. Zadaje se projektni zadatak na način da se formiraju projektne grupe od više studenata za svaki projektni zadatak, a uspješna prezentacija i obrana projektnog zadatka zamjenjuje usmeni dio ispita.
Popis literature potrebne za studij i polaganje ispita
- Young W. Kwon, Hyochoong Bang: The Finite Element Method Using MATLAB, Second Edition, CRC Press, 2000, ISBN: 0849300967
- Oberšmit, E.: Osnove konstruiranja. Tehnološki ispravno konstruktivno oblikovanje strojnih dijelova., Sveučilišna naklada Liber, Zagreb, 1983.
- Ramamurti, V.: Computer-Aided Mechanical Design and Analysis, Mc Graw Hill, 1998, ASIN: 0070600368
- Pahl, G. and Beitz, W.: Konstruktionslehre, Methoden und Anwendung, 4. neubearbeitet Auflage, Springer, Berlin 1997. (i novije)
Popis literature koja se preporučuje kao dopunska
- Haward, B. W.; Turcotte, L.H.; Halpern, D.: Advanced Mathematics And Mechanics Applications Using MATLAB, CRC Press, 2003
- Matek, W.; Muhs, D.; Wittel, H.: Maschinenelemente Aufgabensammlung. Aufgaben, Lösungshinweise, Ergebnisse, Vieweg Verlag, 2000.
- http://www.maedler.de/katalog_de/index_d.html
- http://www.ndim.edrc.cmu.edu/
- http://cadlab.mit.edu/about/
- http://www.wildefea.co.uk/consulting/casestudies/
Ishodi učenja
- Razlikovati modeliranje 1D (linijskih), 2D (ravninskih), osnosimetričnih i 3D (prostornih) problema
- Primijeniti grafičke, analitičke i numeričke metode pri oblikovanju mehanizama
- Primijeniti tehnike modeliranja, proračuna i oblikovanja na primjerima steznih spojeva
- Primijeniti tehnike modeliranja, proračuna i oblikovanja na primjerima vijčanih spojeva
- Primijeniti tehnike modeliranja, proračuna i oblikovanja na primjerima zavarenih spojeva
- Procijeniti stabilnost konstrukcije u slučaju izmjena geometrije (smanjenje mase i promjena krutosti) te ukupnih troškova izrade
Povezivanje ishoda, učenja, nastavnih metoda i procjena ishoda učenja
| Nastavna aktivnost | ECTS | Ishod učenja | Aktivnost studenta | Metode procjenjivanja | bodovi min-maks |
| Pohađanje nastave | 1 | 1-6 | Prisutnost uz aktivno sudjelovanje na predavanjima i vježbama | Evidencija nazočnosti: 75 % = 1 bod 76-85 % = 2 boda 86-90 % = 3 boda 91-95 % = 4 boda 96-100 % = 5 bodova |
1-5 |
| Auditorne i konstrukcijske vježbe | 1,5 | 1-6 | Analiza mogućnosti primjene različitih mogućnosti u proračunu i oblikovanju konstrukcijskih elemenata i sklopova tijekom izrade projektnog zadatka | Bodovanje na osnovi prisustva vježbama i aktivnost na vježbama | 20-40 |
| Periodična provjera znanja putem kolokvija | 1,5 | 1-6 | Rješavanje karakterističnih primjera analitičkog i numeričkog pristupa proračunu u postupku konstrukcijskog oblikovanja elemenata konstrukcija | Bodovanje na osnovi analize točnosti odgovora iz područja proračuna u postupku oblikovanja konstrukcijskih značajki elemenata konstrukcija | 15-30 |
| Završni ispit | 1 | 1-6 | Javno izlaganje projektnog zadatka | Vrednovanje svih aktivnosti kroz semestar: pohađanje nastave, sudjelovanje u vježbama, kolokviji i projektni zadatak | 15-25 |
| Ukupno: | 5 | 51-100 |