ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю | |
Руководитель ООП доц. | Зав. кафедрой ИС и ВТ доц. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Поиск решений в САПР
Направление подготовки: 230100.68 - Информатика и вычислительная техника
Программа подготовки: Методы анализа и синтеза проектных решений
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Форма обучения: очная
Составитель: профессор
Санкт-Петербург
2012
Составитель: профессор
Научный редактор: профессор
1. Цель и задачи дисциплины.
Цель преподавания дисциплины – приобретение студентами знаний о современных методах анализа и поиска решений в системах автоматизированного проектирования (САПР) для различных областей научных исследований и опытно-конструкторских разработок.
Задача дисциплины – ознакомление студентов с основами работы в пред - и пост - процессорах современных САПР ( на примере пакета LS-DYNA), решение прикладных задач механики деформируемого твердого тела (МДТТ).
2. Место дисциплины в структуре ООП.
Курс «Поиск решений в САПР» относится к вариативной части профессионального цикла дисциплин магистерской подготовки по направлению 230100.68 – «Информатика и вычислительная техника» и изучается студентами в 3-м семестре.
Для освоения курса обучающийся должен обладать устойчивыми знаниями по информатике, программированию на языке высокого уровня, компьютерной графике и методам оптимизации (дополнительные главы).
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-1, ОК-2, ОК-6, ПК-1, ПК-2, ПК-4.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: структуру современных САПР, их функциональные возможности и области практического применения ( на примере пакета LS-DYNA).
Уметь: готовить исходные данные и интерпретировать результаты работы САПР (на примере пакета LS-DYNA).
Владеть: методами построения 2-D и 3-D компьютерных моделей в предпроцессорах САПР, методами визуального и численного анализа результатов работы САПР в постпроцессорах ( на примере пакета LS-DYNA).
4. Объём дисциплины и виды учебной работы.
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 6 зачётные единицы (1 зач. ед.= 36 час.).
Вид учебной работы | Всего часов |
Аудиторные занятия | 70 |
В том числе: | |
Лекции (Л) | 30 |
Практические занятия (ПЗ) | 10 |
Лабораторные работы (ЛР) | 30 |
Самостоятельная работа (СР) | 146 |
Курсовой проект | 36 |
Работа с литературой | 110 |
Вид итогового контроля | экзамен |
Общая трудоемкость дисциплины | 216 |
5. Содержание дисциплины.
5.1. Содержание разделов дисциплины:
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | Предмет курса и задачи его изучения | Общие сведения о дисциплине: классификация САПР по ГОСТ, по отраслевому назначению, по целевому назначению. Цели создания и решаемые задачи. |
2 | Структура САПР (на примере пакета LS-DYNA) | Состав и структура типовой САПР. Обслуживающие и проектирующие подсистемы. Подсистемы графического ввода-вывода: предпроцессор и постпроцессор. Ядро пакета. Компоненты и обеспечение подсистем: техническое, математическое, программное, информационное, лингвистическое, методическое, организационное, эргономическое и правовое обеспечение. |
3 | Предпроцессор (на примере пакета LS-DYNA). | Конечно-элементной аппроксимация краевой задачи МДТТ. Векторная графика и ее использование в подсистеме графического ввода-вывода. Методы построения 2-D и 3-D компьютерных моделей для задач МДТТ в подсиситеме графического ввода (предпроцессор). |
4 | Базовые модели механики деформируемых твердых тел (на примере пакета LS-DYNA). | Описание основных моделей МДТТ, реализованных в стандартной комплектации пакета LS-DYNA. Задание пользовательской модели деформируемой среды. |
5 | Численные методы решения конечномерных задач прочностного анализа (на примере пакета LS-DYNA). | Постановка краевых и начальных условий в задачах МДТТ для малых и больших деформаций. Контактные условия. Численные методы решения конечномерных задач. Распараллеливание задач МДТТ. |
6 | Постпроцессор (на примере пакета LS-DYNA). | Визуализация решений задач МДТТ. Подсистема графическиго вывода (постпроцессор). |
7 | Перспективы развития САПР | Обзор современных САПР, используемых для компьютерного моделирования сложных систем. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами.
Обеспечиваемая (последующая) дисциплина – выпускная квалификационная работа (ВКР).
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий:
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Трудоёмкость (час.) | |||
Всего | Л | ПЗ | ЛР | ||
1 | Предмет курса и задачи его изучения | 2 | 2 | - | - |
2 | Структура САПР | 4 | 4 | - | - |
3 | Графический предпроцессор | 8 | 2 | - | 6 |
4 | Графический постпроцессор | 8 | 2 | - | 6 |
5 | Базовые модели МДТТ. Программирование пользовательской модели деформируемой среды. | 22 | 10 | 8 | 4 |
6 | Постановка начальных и краевых условий в задаче МДТТ. Контактные условия. | 14 | 8 | 2 | 4 |
7 | Построение 2-D и 3-D компьютерных моделей для задач МДТТ. Решение тестовых задач на ПК. | 12 | 2 | - | 10 |
Итого: | 70 | 30 | 10 | 30 |
6. Лабораторный практикум:
№ п\п | № раздела дисцип. | Наименование лабораторной работы | Количество часов |
1 | 3 | Графический предпроцессор LS-DYNA. | 6 |
2 | 4 | Программирование пользовательской модели МДТТ. | 4 |
3 | 5 | Постановка начальных и краевых условий в задаче МДТТ. | 4 |
4 | 3 | Построение 2-D и 3-D компьютерных моделей для задач МДТТ. Решение тестовых задач на ПК. | 10 |
5 | 6 | Графический постпроцессор LS-DYNA. | 6 |
Итого: | 30 |
7. Практические занятия:
№ п\п | № раздела дисцип. | Наименование практического занятия | Количество часов |
1 | 1,2 | Базовые модели МДТТ. Программирование пользовательской модели. | 8 |
2 | 2 | Постановка начальных и краевых условий в задаче МДТТ. | 2 |
Итого: | 10 |
8. Семинарские занятия и примерная тематика курсовых проектов (работ).
При изучении дисциплины семинарские занятия не предусмотрены.
Примерная тематика курсовых проектов:
1. Компьютерное моделирование задачи формовки упругопластической пластины, армированной углеродными волокнами.
2. Компьютерное моделирование задачи формовки многослойной композитной пластины на основе аллюминия-полипропилена-аллюминия.
3. Компьютерное моделирование задачи экструзии пластической массы.
4. Компьютерное моделирование задачи прессовки упругопластического цилиндра.
5. Компьютерное моделирование задачи растяжения упругопластического цилиндра на испытательной машине.
6. Компьютерное моделирование задачи кручения нелинейно-упругого цилиндра на испытательной машине.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Введение в современные САПР: Курс лекций. — М.: ДМК Пресс, 2010. — 192 с.
2. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во МГТУ им. , 2009. — 430 с.
3. Техническая документация, инструкции пользователя и описание тестовых примеров пакета LS-DYNA.
б) дополнительная литература
1. ГОСТ 34.003-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения» .
2. ГОСТ 23501.101-87 «Системы автоматизированного проектирования. Основные положения».
3. РД 250-680-88 «Методические указания. Автоматизированные системы. Основные положения».
4. ГОСТ 23501.108-85 «Системы автоматизированного проектирования. Классификация и обозначение».
5. Каталог САПР. Программы и производители: Каталожное издание. — М.: ИД СОЛОН-ПРЕСС, 2006, 2008, 2011. — 608, 702, 736 с.
6. Автоматизированное проектирование. Учебник. — М.: Изд-во МГТУ им. , 2000. — 188 с.
в) программное обеспечение: пакет LS-DYNA.
г) ресурсы Интернет.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
а) кафедральный компьютерный класс.
_____________________________________________________________________________
Разработчик:
кафедра ИС и ВТ профессор
