MIInf3. Projektowanie procesów technologicznych

Godziny w tygodniu z rozbiciem na semestry wg siatki godzin:

Semestr V

W C CL P S

2 - 2 - -

Merytoryczna treść zajęć:

I. Wykłady - W, 30 godz.

Wprowadzenie do komputerowego projektowania technologii przemysłowych. Przykłady projektowania przemysłowych technologii otrzymania i przetwórstwa metali za pomocą nowoczesnych metod komputerowych (2).

Teoretyczne podstawy komputerowego projektowania technologii przemysłowych. Zadania brzegowe. Podstawy rozwiązania zadań cieplnych, krzepnięcia oraz dyfuzji. Wariacyjne sformułowanie zadania cieplnego (2). Zadania związane ze sprężystym i plastycznym odkształceniem metali, ich sformułowanie w postaci układu równań różniczkowych oraz wariacyjne (4). Zadania teorii płynów. Równania przepływu dynamicznego (Naviera-Stokesa) (2). Projektowanie procesu technologicznego jako zadanie optymalizacyjne (2).

Metody numerycznego rozwiązania zadań brzegowych do celów projektowania technologii przemysłowych. Metoda różnic skończonych (MRS)- różnicowa aproksymacja pochodnych, aproksymacja warunków brzegowych, rozwiązywanie zagadnień ustalonego i nieustalonego przewodzenia ciepłą, metody rozwiązywania układów równań różnicowych (4). Numeryczne rozwiązanie równania Karmana za pomocą MRS (2). Metoda Elementów Skończonych (MES), ogólna charakterystyka (4).

Praktyczne zastosowanie technik komputerowych do projektowania technologii przemysłowych. Symulacja procesów dyfuzji. Symulacja komputerowa procesów kucia z pomocą programu FORGE3 (2). Zastosowanie technik komputerowych do projektowania optymalnych parametrów procesu przy wielociągowym ciągnieniu drutu (2). Komputerowe projektowanie procesu kucia matrycowego odkuwek osiowosymetrycznych za pomocą programu QForm (2). Projektowanie w oparciu o rozwiązanie numeryczne procesów ciągłego odlewania stali (2).

II. Ćwiczenia laboratoryjne - CL, 30 godz.

Napisanie i uruchomienie programu do numerycznego rozwiązania równania Karmana za pomocą MRS (6).

Napisanie i uruchomienie programu do modelowania za pomocą MRS nagrzewania wsadu przed plastyczną przeróbką na gorąco (6).

Napisanie i uruchomienie programu do modelowania procesu krzepnięcia stopu podczas ciągłego odlewania (6);

Korzystanie z komercyjnych programów z zakresu metody elementów skończonych dla celów projektowania technologii przemysłowych. Projektowanie planów gniotów i kształtu ciągadła w procesie ciągnienia drutu za pomocą programu Drawing2d (6).

Projektowanie za pomocą programu Rolling3 kształtu wsadu w procesie walcowania profili (6).

III. Autor opracowania:

Prof. Dr hab. inż. Andriy Milenin

IV. Dostępni podręczniki:

1. Kleiber M. Komputerowe metody mechaniki ciał stałych, PWN, Warszawa, 1995.

2. Pietrzyk M., Metody numeryczne w przeróbce plastycznej metali, Skrypt AGH, Kraków 1992.

3. Zienkiewicz O.C. Metoda elementów skończonych, PWN, Warszawa, 1973.

4. Danchenko V., Dyja H., Lesik L. Maskin L. Milenin A. Technologia i modelowanie procesów walcowania w wykrojach. Częstochowa: Wydawnictwo WIMPIFS PCZ, 2002. – 598 s.

5. W.I.Timoszpolskij, H.Dyja, I.A.Trusowa, L.Szecówka, A.A.Milenin, I.A.Pawluczenkow, A.B.Stieblow, D.N.Andrianow Wymiana ciepła w piecach przemysłowych // Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2006, - 280 s.

V. Skrócony opis treści przedmiotu

Celem przedmiotu jest:

- nauka samodzielnego posługiwania się informatyką i metodami numerycznymi do celów projektowania technologii przemysłowych;

- uzyskanie wiadomości na temat problemów występujących w trakcie tworzenia programów mających zastosowanie przemysłowe;

- nabycie umiejętności samodzielnego posługiwania się komercyjnymi programami symulacji komputerowej do celów projektowania technologii przemysłowych.

Kurs składa się z trzech części:

- teoretyczne podstawy komputerowego projektowania technologii przemysłowych;

- metody numerycznego rozwiązania zadań brzegowych do celów projektowania technologii przemysłowych;

- praktyczne zastosowanie technik komputerowych do projektowania technologii przemysłowych.

VI. Short description of the subject content

The aim of the course is:

- study of informatics and numerical methods used for design of industrial technology;

- obtain of information about problems during development of industrial computer programs;

- obtain the acquirement of independent use of commercial programs for computer simulation for design of industrial technologies.

The course consist of:

- theoretical basis of computer design of industrial technologies;

- methods of numerical solve of boundary tasks for design of industrial technologies;

- practical use of computers methods for design of industrial technologies.