Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении»





Скачать 195.85 Kb.
НазваниеРабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении»
Дата публикации21.11.2017
Размер195.85 Kb.
ТипРабочая программа
100-bal.ru > Информатика > Рабочая программа
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
_____________________________

Руководитель ООП

по направлению 151000

профессор Максаров В.В.

Утверждаю
___________________________

Зав. кафедрой информатики и компьютерных технологий

доцент Маховиков А.Б.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ»
Направление подготовки: 151000 - Технологические машины и оборудование

Программа подготовки:

«Металлургические машины и оборудование»

«Оборудование нефтегазопереработки»

«Технологические машины и оборудование для разработки торфяных месторождений»

«Технологические процессы в машиностроении»
Квалификация (степень) выпускника: магистр

Составитель: доцент Чиргин А.В.


Санкт-Петербург

2012

1.Цель изучения дисциплины – повышение основ знаний, умений и навыков по проектированию и современным методам расчета деталей, сборок и механизмов на прочность, жесткость, устойчивость и колебания при действии статических и динамических нагрузок.

Основной задачей изучения дисциплины является приобретение студентами методики построения физических и математических моделей рассчитываемых конструкций и выработка ими практических навыков работы на ЭВМ с современными программами CAD+CAE, используя метод конечных элементов (МКЭ).

2. Место дисциплины в учебном процессе

Дисциплина «Компьютерные технологии в машиностроении» относится к профессиональному циклу дисциплин и входит в его базовую часть. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями, устанавливаемыми ФГОС для высшего профессионально образования по общепрофессиональным дисциплинам: Детали машин и основы конструирования, Теория механизмов и машин, Технологические процессы в машиностроении, Начертательная геометрия, Инженерная графика. Для успешного освоения дисциплины необходимо знание высшей математики и программирования на ЭВМ в следующем объеме: дифференциальное исчисление, интегральное исчисление, дифференциальные уравнения, элементы математического программирования, основы программирования на одном из алгоритмических языков; а также умение использовать компьютер в качестве пользователя в объеме курса «Информатика».

3. Требования к результатам освоения дисциплины
В результате освоения данной ООП магистратуры выпускник должен обладать следующими компетенциями:

общекультурными:

  • способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

  • способен к обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию при постановке целей в сфере профессиональной деятельности с выбором путей их достижения (ОК-2);

  • способен собирать, обрабатывать с использованием современных информационных технологий и интерпретировать необходимые данные для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам (ОК-4);

  • способен самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-5);

  • способен выбирать аналитические и численные методы при разработке математических моделей машин, приводов, оборудования, систем, технологических процессов в машиностроении (ОК-6);

  • способен на научной основе организовывать свой труд, самостоятельно оценивать результаты свой деятельности, владеть навыками самостоятельной работы в сфере проведения научных исследований (ОК-7);

  • способен получать и обрабатывать информацию из различных источников с использованием современных информационных технологий, умеет применять прикладные программные средства при решении практических вопросов с использованием персональных компьютеров с применением программных средств общего и специального назначения в том числе в режиме удаленного доступа (ОК 8);

профессиональными:

  • умеет разрабатывать методические и нормативные материалы, а также предложения и мероприятия по осуществлению разработанных проектов и программ (ПК-4);

  • разрабатывать физические и математические модели исследуемых машин, приводов, систем, процессов, явлений и объектов, относящихся к профессиональной сфере, разрабатывать методики и организовывать проведение экспериментов с анализом их результатов (ПК-20);

  • разрабатывать методические и нормативные документы, предложения и проводить мероприятия по реализации разработанных проектов и программ (ПК-25);

профильными профессиональными:

– участвовать в составлении аналитических обзоров и научно-технических отчетов по результатам выполненной работы, в подготовке публикаций результатов исследований и разработок в виде презентаций, статей и докладов (ПКД-2).

– производить расчеты и проектировать отдельные узлы и устройства технологических машин и оборудования в соответствии с техническим заданием (ПКД-5);

– способность разрабатывать прикладные (функциональные) программы с использованием сред программирования, осуществлять моделирование технических объектов и их элементов с использованием математических методов в инженерии (ПКД-8).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: твёрдотельное объёмное параметрическое проектирование на современных CAD программах; компьютерные технологии в машиностроении; основные идеи метода конечных элементов (МКЭ) и область его применения; типы основных конечных элементов (КЭ), их характеристики и области применения; современные методы прочностных расчетов оборудования и гидроаэромеханику потоков в аппаратах; наиболее мощные пакеты прикладных программ, реализующих МКЭ; методику организации расчётов МКЭ на ЭВМ; методики построения физической и математической моделей; соотношения между напряжениями, деформациями и температурой, а также между деформациями и перемещениями; уравнения равновесия и граничные условия;

уметь: работать с графическими редакторами CAD программ; создавать с помощью программы SolidWorks объёмные параметрические детали, сборки, оборудование и механизмы; создавать их расчетные схемы; выбирать типы КЭ; моделировать конструкцию с помощью КЭ; задавать свойства материалов и различные нагрузки; описывать начальные и граничные условия; задавать контактные условия; проводить расчеты на прочность, жесткость и устойчивость; рассчитывать собственные частоты и формы колебаний; проводить динамический анализ механизмов; визуализировать результаты расчетов; проводить анализ результатов расчета; принимать решения, направленные на достижение необходимой работоспособности и надёжности конструкции;

владеть: методиками расчёта запаса прочности, жесткости, устойчивости и надёжности конструкции в условиях статических и динамических нагрузок; приёмами работы на ПК.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц.


Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

1

Аудиторные занятия (всего)

54

54

В том числе:

-

-

Лекции

18

18

Практические занятия (ПЗ)

36

36

Семинары (С)

-

-

Лабораторные работы (ЛР)

-

-

Самостоятельная работа (всего)

90

90

В том числе:

-

-

Курсовой проект (работа)

90

40

Расчетно-графические работы

-

-

Реферат

-

10

Другие виды самостоятельной работы

-

-

Подготовка к практическим занятиям




36

Подготовка к зачету




4

Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)

Защита, зачет

Защита, зачет

Общая трудоемкость час

зач. ед.

144

4

144

4



5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины


п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

2

3

1.

Введение

Структура дисциплины, ее цель и задачи. Основные тенденции внедрения компьютерных технологий машиностроении. Автоматизация конструкторской (КПП) и технологической подготовки производства (ТПП). Понятие единого информационного пространства предприятия.




Имитационное моделирование.

Классификация моделей, используемых в технике: инженерно - физические, структурные, геометрические, информационные. Основные свойства моделей. Цели и задачи компьютерного моделирования. Структурная оптимизация. Параметрическая оптимизация. Содержание основных этапов компьютерного моделирования. Методология имитационного моделирования. Методы формализации в компьютерном моделировании. Основные этапы и подходы к реализации имитационного моделирования. Программные средства имитационного моделирования. Языки имитационного моделирования GPSS Word Автоматизированные инструментальные среды: математический редактор MathCad, математический пакет программ MATLAB, среда имитационного моделирования Arena, автоматизированная система моделирования AnyLogic.

2.

Инженерный анализ и компьютерное моделирование.

Основные принципы и соотношение численных методов инженерного анализа. Сравнительный анализ существующих методов расчета деталей машин и оборудования. Классификация и применимость конечных элементов. Общая схема компьютерной реализации МКЭ. Учет нелинейности в процедурах МКЭ. Методы оптимизации в инженерном анализе: параметрическая оптимизация, структурная оптимизация. Комплексные решения задач оптимального проектирования. Методы визуализации в системах инженерного анализа. Ошибки идеализации. Погрешности моделирования. Погрешности расчетов. Ошибки интерпретации результатов. Принятие проектного решения.

3.

Компьютерная графика и геометрическое моделирование.

Векторные графические модели. Растровые графические модели. Компьютерные геометрические модели: плоские, объемные (трехмерные), конструктивная твердотельная геометрия, представление с помощью границ, позиционный подход. Моделирование линий. Построение поверхностей. Геометрическое моделирование объемных тел. Гибридные геометрические модели. Параметризация геометрических моделей. Моделирование объемных сборок. Проекционные виды и ассоциативные связи 3D и 2D – моделей. Прикладное программное обеспечение геометрического моделирования. Комплексное использование геометрических моделей. Экономическая эффективность использования технологий компьютерного геометрического моделирования

4.

Компьютерные технологии и моделирование в САПР.

Системы автоматизированного проектирования. Ретроспективный обзор развития автоматизированных систем промышленного назначения. История автоматизации машиностроения в России. Этапы развития САПР. Научные основы и стандарты САПР. Основные термины и определения компьютерных технологий и автоматизированных систем. Структура, состав и компоненты САПР. Международная классификация САПР. Полно масштабные автоматизированные системы. Отечественные машиностроительные программно – методические комплексы САПР. Типовой состав модулей машиностроительной САПР

5.

Основы объемного проектирования в программе SolidWorks.

SolidWorks – это полнофункциональное приложение для автоматизированного механико-машиностроительного конструирования, базирующееся на параметрической объектно-ориентированной методологии. Этот пакет служит программной платформой для прочностных расчетов методом конечных элементов деталей и сборок с помощью программ SolidWorks Simulation и Cosmos/M, для динамического анализа механизмов в среде SolidWorks Motion. Составные части пакета и их назначение. Предварительная подготовка и вход в программу. Основные стадии решения задач. Предпроцессорная подготовка; задание начальных и граничных условий; физических и механических свойств материалов; построение сетки конечных элементов; приложение поверхностных и объёмных нагрузок; выбор решателя. Решение задачи. Постпроцессорная обработка. Основные этапы твердотельного проектирования в SolidWorks: построение эскиза, создание объемной модели, создание сборок, генерация чертежей. Примеры расчётов деталей и оборудования.

5.2. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ. зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Всего

час.




Введение

2

-

-

-

-

2

1.

Имитационное моделирование.

2

4

-

-

4

10

2.

Инженерный анализ и компьютерное моделирование.

4

6

-

-

6

16

3.

Компьютерная графика и геометрическое моделирование.

2

10

-

-

12

24

4.

Компьютерные технологии и моделирование в САПР.

2

4

-

-

12

18

5.

Основы объемного проектирования в программе SolidWorks.

4

12

-

-

56

72




Заключение

2

-

-

-

-

2




Всего:

18

36

-

-

90

144


6. Лабораторный практикум. Не предусмотрен учебным планом.

7. Практические занятия (семинары).

№ п/п

№ раздела дисциплины

Тематика практических занятий (семинаров)

Трудо-емкость

(час.)

1

2

3

4

1

1

Моделирование простейшего потока событий.

2

2

1

Определение показателей системы массового обслуживания.

2

3

2

Динамический расчет плоской рамы методом конечных элементов.

2

4

2

Расчет кольца методом конечных элементов.

2

5

2

Использование прямоугольного квадратичного элемента в методе конечных элементов.

2

6

3

Векторные графические модели. Растровые графические модели

2

7

3

Компьютерные геометрические модели. Геометрическое моделирование объемных тел

2

8

3

Гибридные геометрические модели. Параметризация геометрических моделей

2

1

2

3

4

9

3

Моделирование объемных сборок

2

10

3

Проекционные виды и ассоциативные связи 3D и 2D-моделей

2

11

4

Моделирование изделий в КОМПАС 3D.

2

12

4

Чертежный редактор КОМПАС-ГРАФИК

2

13

5

Знакомство с интерфейсом пакета трехмерного моделирования SolidWorks 2009. Создание эскиза.

2

14

5

Создание деталей в SolidWorks. Конфигурация деталей.

2

15

5

Создание деталей из листового материала в SolidWorks.

2

16

5

SolidWorks. Создание сварных деталей.

2

17

5

Сборка редуктора в SolidWorks.

2

18

5

Основные принципы оформления чертежей в SolidWorks.

2

8. Примерная тематика курсовых проектов (работ).

Тема курсовой работы связана с моделированием твердотельной модели из области машиностроения и включает следующие этапы: построение эскиза, создание объемной модели, создание сборки, создание чертежей, например:

«Разработка конструкции редуктора технологической машины с использованием компьютерных технологий».

Примерные темы рефератов представлены ниже:

Информационные системы поддержки жизненного цикла изделий

Безбумажный документооборот в машиностроительном производстве

Системы управления проектами

Автоматизированная классификация и кодирование объектов в процессах конструирования и изготовления изделий машиностроения

Сравнительный анализ CAD/CAM/CAE систем

Развитие и применение высокопроизводительных вычислительных кластерных технологий в машиностроении
Самостоятельная работа студентов предполагает теоретическую и практическую подготовку по дисциплине.

Теоретическая подготовка состоит в изучении учебного материала по конспектам и учебникам из перечня рекомендованной литературы. Полезно обращение к специализированным периодическим изданиям. Особого внимания заслуживает посещение (участие в) выставок, научных семинаров и конференций. В сети ИНТЕРНЕТ ежегодно появляется много статей и электронных материалов о современном состоянии и направлениях слияния компьютерных и машиностроительных технологий.

Самостоятельная практическая подготовка состоит в выполнении учебных заданий, курсовой работы по программе изучения дисциплины. Закрепление приобретенных навыков производится при прохождении производственных практик, выполнении заданий по смежным дисциплинам. Возможности самостоятельной практической подготовки значительно ограничиваются политикой лицензирования специализированных программных продуктов (в настоящее время доступна только ограниченная версия КОМПАС-3D V13). Поэтому практическую работу целесообразно проводить в учебных помещениях кафедры.

Самостоятельную работу рекомендуется совмещать с консультациями преподавателей.

Виды контроля занятий

В ходе изучения дисциплины проводится контроль уровня знаний студентов, состоящий из:

1. Текущего – по результатам практических занятий, а также в виде экспресс-опроса после лекции (или в форме тестов);

2. Рубежного – по результатам написания реферата и выполнения курсовой работы;

3. Промежуточного – дифференцированного зачета.

Для допуска к зачету необходимо успешное выполнение всех заданий текущего и рубежного контроля.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература

1. Черепашков А.А., Носов Н.В. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. Гриф УМО АМ. – Волгоград: Издательский Дом «Ин-Фолио», 2009, 592 с.

2. Алямовский А.А. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженернорй практике. / А.А. Алямовский и др. – BHV-Петербург, 2008, 1040 с.

3. Дударева Н.Ю., Загайко С.А. SolidWorks 2009 на примерах. СПб: БХВ-Петербург, 2009, 544 с..
б) дополнительная литература

1. Ковшов А.Н. Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения: принципы, системы и технологии CALS/ИПИ/ Ковшов А.Н. и др. – М.: Академия, 2007, 304 с.

2. Кондаков А.И. САПР технологических процессов: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Академия, 2007, 272 с.

3. Макаров Е.Г. Инженерные расчеты в Mathcad 15: Учебный курс. – СПб.: Питер, 2011, 400 с.

4. Потемкин А. Инженерная графика. – М.: Лори, 2002, 446 с.

5. Потемкин А. Трехмерное твердотельное моделирование. – М.: Компьютер Пресс, 2002, 296 с.

6. Рыжиков Ю.И. Имитационное моделирование. Теория и технологии. – М.: Альтекс, 2004, 384 с.

7. Черепашков А.А. Компьютерная графика и геометрическое моделирование в машиностроении. Учебное пособие. Гриф УМО. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2008, 134 с.

8. Черепашков А.А. Компьютерные технологии. Создание, внедрение и интеграция промышленных автоматизированных систем в машиностроении: Учебное пособие. Гриф УМО. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2008, 143 с.

9. Беляев.В.В., Журов Г.Н., Косовцева Т.Р Системы массового обслуживания. Методические указания к лабораторным работам. СПб.:СПГГИ(ТУ),. 2011, 58 с.

в) программное обеспечение

Система трехмерного твердотельного параметрического моделирования механических узлов и конструкций SolidWorks 2009, разработанная американской фирмой SolidWorks Inc. специально для Windows XP и Window Vista.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

Dassault Systèmes [сайт] URL: http://www.3ds.com/ (дата обращения: 29.11.2012);

SolidWorks Russia [сайт] URL: http://www.solidworks.ru (дата обращения: 29.11.2012);

Autodesk [сайт] URL: http://www.autodesk.ru/ (дата обращения: 29.11.2012);
САПР и графика [сайт] URL: http://www.sapr.ru/(дата обращения: 29.11.2012).
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Специализированные лаборатории учебного компьютерного центра. При выполнении лабораторных работ студенты используют ПЭВМ с установленным соответствующим дисциплине программным обеспечением (КОМПАС-3D, MathCad, GPSS).

Наименование оргтехники

Номера учебных помещений

1230

1232

1234

1236

1238

1240

1. Мультимедиа-проектор

-

-

1

1

1

1

2. Проекционный экран «MEDIUM»

-

-

1

1

1

1

3. Автоматизированные рабочие места обучаемых (ПЭВМ)

16

16

14

18

22

22



Разработчик

Доцент каф. И и КТ А.В. Чиргин

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа дисциплины компьютерные технологии в филологии...
Курс «Компьютерные технологии в филологии» ен. Р. 01. входит в национально-региональный компонент естественнонаучного цикла «Общие...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа учебной дисциплины «иностранный язык»
Профиль подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа дисциплины «Компьютерные технологии в современной науке и образовании»
Целью дисциплины (модуля) «Компьютерные технологии в современной науке и образовании» является освоение обучающимися основных методов...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа дисциплины “ компьютерные сети и интернет-технологии”...
Целью освоения дисциплины «Компьютерные сети и интернет технологии» является формирование компетенций и навыков применения современных...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа учебной дисциплины «метрология, стандартизация и сертификация»
Профили подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа учебной дисциплины «основы автоматизированного проектирования»
Профиль подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа учебной дисциплины б 14 «Современные способы и приборы замера температур»
Рабочая программа учебной дисциплины б 14 «Современные способы и приборы замера температур» для направления подготовки 150100 «Материаловедение...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconПрограмма учебной дисциплины Процессы и оборудование микротехнологии...
Изучение дисциплины предполагает предварительное освоение следующих дисциплин учебного плана
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа учебной дисциплины «защита интеллектуальной собственности и патентоведение»
Профили подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconПрограмма учебной дисциплины «Компьютерные технологии в науке и производстве приборов»
«Компьютерные технологии в науке и производстве приборов» является частью профессионального цикла дисциплин подготовки студентов...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconПамятка (силлабус) Учебной дисциплины «Технологические процессы в машиностроении»
Модуль Курс Технологические процессы в машиностроении, его составные части. Краткая характеристика, значение в технологической подготовке...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ
«Математика и компьютерные науки» по профилю подготовки «Вычислительные, программные, информационные системы и компьютерные технологии...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа учебной дисциплины «cовременные компьютерные технологии в науке»
Целью изучения дисциплины является получение студентами знаний, умений и навыков в области применения современных компьютерных технологий...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа учебной дисциплины «Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии»
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины по выбору профессионального цикла вариативной части основной профессиональной...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа учебной дисциплины (рпуд) «компьютерные технологии»
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного стандарта высшего профессионального образования...
Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерные технологии в машиностроении» iconРабочая программа учебной дисциплины информационные технологии в...
Рабочая программа учебной дисциплины «Информационные технологии в профессиональной деятельности» разработана на основе Федерального...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск