Информационное моделирование и расчет строительных конструкций из композиционных материалов

УМКД дисциплины

Аннотация

1. Цели и задачи изучения дисциплины Цель изучения дисциплины - освоение общих принципов, методов и процедур компьютерного моделирования и оптимизации состава, структуры, технологических и эксплуатационных свойств композиционных материалов. Основными задачами, решаемыми при изучении дисциплины, являются: Освоение основных видов компьютерного моделирования как формы отражения, описания или имитации - действительных объектов, процессов и явлений, принципов, методов и процедур их поведения;- расширение и закрепление теоретических и практических знаний по теории оптимизации, постановке оптимизационных задач и методах их решения; освоение теоретических (аналитических), полуэмпирических и эмпирических, в первую очередь компьютерных методов моделирования простых веществ и соединений и их композиций для определения технологических и эксплуатационных свойств и решения задач по оптимизации конструкций из КМ; получение навыков и умения строить модели и оптимизировать параметры состав – структура - свойства по типам материалов и их свойств; 2. Краткая характеристика учебной дисциплины Краткое содержание дисциплины: Даны общие положения о компьютерном моделировании изделий из композиционных материалов. Характеристики и свойства многослойных композиционных материалов. Проектирование конструкций из многослойных композитов. Методика расчета изделий из КМ с помощью интегрированных CAD/CAE систем. Содержание дисциплины: 1.Современные конструкционные композиционные материалы в строительстве. 2.Композиционные материалы на основе порошков. -номенклатура композиционных материалов; -наполнители; -матрица; 3. Определение наноматериалов. Типы КМ. Применение оптимизационных технологий к конструкционным материалам 4. Современные системы компьютерного моделирования изделий КМ и наноматериалов. Введение в ANSYS Mechanical и ANSYS Composite PrepPos 5. Типы конечных элементов для компьютерного моделирования КМ 6. ANSYS ACP. Локальные системы координат и Ориентированные наборы. Правила выбора и наборы граней.7. Твердотельное (Solid) моделирование. ANSYS ACP. Драпировка; 8. Критерии разрушения КМ и их задание в Ansys ACP. Анализ результатов расчета; 9. Постепенное разрушение и анализ роста трещин. Рекомендации; 10. Оптимизация конструкции из КМ при компьютерном моделировании; Оптимизация по: Прочности, Толщине, Весу, геометрии, углов укладки, и других параметров. 3. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина входит в обязательную часть "Блок 1" образовательной программы бакалавриата, реализуется на 4-м году обучения с трудоемкостью освоения - 4.0 Зет. 4. Взаимосвязь дисциплины с предшествующими и последующими дисциплинами учебного плана подготовки Для формирования общекультурных и профессиональных компетенций необходимы базовые компетенции, сформированные при изучении предшествующих дисциплин:-Системы автоматизированного проектирования инженерных конструкций; -Обработка экспериментальных данных; -Информационное моделирование в строительстве. Компетенции, сформированные у студентов в результате освоения дисциплины 'Информационное моделирование и расчет строительных конструкций из композиционных материалов' и других дисциплин, необходимы для освоения последующих дисциплин учебного плана: -При выполнении выпускной квалифицированной работы. 5. Ожидаемые результаты освоения дисциплины В результате освоения дисциплины, у обучающихся должны быть сформированы следующие компетенции: ОПК 1 - Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности. ОПК 6 - Способен разрабатывать алгоритмы и программы, пригодные для практического применения в области информационных систем и технологий. ПК 5 - Способность выполнять работы по созданию (модификации) и сопровождению информационных систем.