Předmět je zaměřen na získání informací o základech modelování částí i celých strojů metodou konečných prvků, přípravu geometrie pro MKP model, tvorbu volné a mapované sítě, definice okrajových podmínek, výpočty vlastností osamělých těles, výpočty vlastností soustavy těles a analýzu konkrétních konstrukcí. Cílem výuky je dát studentům základní znalost pro přípravu "digitálního dvojčete" (na různých úrovních) jako jednoho ze základních kamenů kyberfyzikálních systémů.
Osnova předmětu:
• Typy modelů a simulací, statické a modální vlastnosti vícehmotových soustav, modální transformace
• Tlumení mechanických soustav, popis soustavy ve stavovém prostoru; převod z fyzikálních a modálních souřadnic; přenosové funkce a dynamická poddajnost
• Metody diskretizace, úvod do MKP
• Úvod do MKP – preprocesing
• Preprocessing - pomocné konstrukce: tuhé a pružné vazby uzlů; náhrady spojů: pevné spoje (vazbové rovnice, tuhé spoje (CERIG), poddajné spoje (RBE3), pohyblivé spoje lineární rotační; náhrady pohonů: pohony KŠ, pohony pastorek-hřeben
• Úvod do MKP - procesing, postprocesing, verifikace
• Pokročilé MPK: submodeling, topologická a parametrická optimalizace; metodika komplexního návrhu a optimalizace stroje
• Propojené modely struktury a pohonů
• Komplexní modely strojů
• Virtuální obrábění