Комп'ютерні методи розрахунку ПТМ

Мета вивчення дисципліни:
Дисципліна «Комп’ютерні методи розрахунку підйомно-транспортних машин» має на меті формування у студентів системних знань, практичних умінь і навичок застосування сучасних комп’ютерних технологій для виконання інженерних розрахунків у галузі підйомно-транспортного машинобудування.
Вона спрямована на засвоєння принципів побудови математичних моделей, автоматизацію процесів розрахунку деталей і вузлів машин, аналіз отриманих результатів та їх графічне представлення.
Основна увага приділяється опануванню середовища MathCAD – потужного інженерного комплексу для символьних і числових обчислень, який забезпечує точність, наочність і структурованість інженерних розрахунків..
Практичне значення та використання отриманих знань:
- формулювати математичні моделі задач механіки, опору матеріалів, гідравліки, термодинаміки тощо;
- реалізовувати алгоритми розрахунків у середовищі MathCAD;
- використовувати символічні та числові методи розв’язання рівнянь;
- будувати графіки, діаграми, 3D-поверхні результатів розрахунків;
- створювати автоматизовані робочі шаблони та звіти розрахунків для елементів ПТМ.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція №1. Вступ. Сучасні тенденції автоматизації інженерних розрахунків. Призначення та можливості MathCAD.
Лекція №2. Інтерфейс та базові інструменти MathCAD.
Лекція №3. Редагування документу MathCAD.
Лекція №4. Типи даних, створення та використання. Застосування перемінних і функцій.
Лекція №5. Застосування перемінних і функцій.
Лекція №6. Масиви та їх редагування.
Лекція №7. Рішення алгебраїчних нелінійних рівнянь.
Лекція №8. Рішення систем алгебраїчних нелінійних рівнянь.
Лекція №9. Мова програмування MathCAD.
Лекція №10. Використання компонента Excel у середовищі Mathcad.
Лекція №11. Побудова графіків у MahtCAD.
Лекція №12. Розв'язок диференційних рівнянь у MathCAD.
Лекція №13. Обчислення інтегралів та пошук екстремумів функцій у MathCAD.
Лекція №14. Пошук екстремумів у MathCAD.
Лекція №15. Оператори обчислення суми і добутку. Обчислення похідних.
Практичні заняття
Практичне заняття №1. Ознайомлення з інтерфейсом MathCAD, структура документа, базові оператори.
Мета заняття: Ознайомитись із середовищем MathCAD, навчитися створювати документ, вводити формули, текстові області, користуватись панелями інструментів і налаштуваннями.
Практичне заняття №2. Арифметичні операції та робота зі змінними.
Мета заняття: Засвоїти введення змінних, виконання розрахунків, використання одиниць вимірювання та відображення результатів у заданому форматі.
Практичне заняття №3. Побудова графіків функцій і масивів даних.
Мета заняття: Навчитись створювати та редагувати двовимірні й тривимірні графіки, формувати діапазони значень, будувати залежності параметрів елементів машин.
Практичне заняття №4. Розв’язання рівнянь і систем рівнянь.
Мета заняття: Освоїти методи використання операторів solve, root, find для аналізу механічних та енергетичних процесів у вузлах машин.
Практичне я: Навчитись використовувати бібліотечні функції MathCAD для механіки, гідравліки, опору матеріалів; формувати параметричні розрахункові схеми.
Практичне заняття №6. Автоматизація інженерних розрахунків.
Мета заняття: Навчитись створювати користувацькі функції, програми, умовні оператори й цикли для повторюваних розрахунків і варіантних обчислень.
Практичне заняття №7. Комплексний розрахунок елемента підйомно-транспортної машини.
Мета заняття: Виконати повний інженерний розрахунок (наприклад, вала або гальмівного барабана) у середовищі MathCAD із використанням формул, графіків і пояснювальної записки.
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція №1. Вступ. Сучасні тенденції автоматизації інженерних розрахунків. Призначення та можливості MathCAD.
Лекція №2. Інтерфейс та базові інструменти MathCAD.
Практичні заняття
Практичне заняття №1. Ознайомлення з інтерфейсом MathCAD, структура документа, базові оператори.
Мета заняття: Ознайомитись із середовищем MathCAD, навчитися створювати документ, вводити формули, текстові області, користуватись панелями інструментів і налаштуваннями.
Практичне заняття №2. Комплексний розрахунок елемента підйомно-транспортної машини.
Мета заняття: Виконати повний інженерний розрахунок (наприклад, вала або гальмівного барабана) у середовищі MathCAD із використанням формул, графіків і пояснювальної записки..
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Для денної форми здобуття освіти
Розрахунково-графічна робота (РГР)
Мета РГР – закріплення, поглиблення і узагальнення знань з курсу Комп’ютерні методи розрахунку підйомно-транспортних машин, придбання студентами навичок самостійної роботи при розрахунку і проектуванні зпа допомогою прикладного програмного забезпечення.
Здобувач отримує завдання на першому в семестрі практичному занятті.
Пояснювальна записка містить 8-15 сторінок Кількість розділів – 2
Змістовна послідовність виконання роботи.
1.вибір теми РГР;
2. підготовка до написання РГР;
3.складання плану роботи;
4.формування тексту РГР;
5.оформлення роботи;
6.захист РГР.
Захист РГР – протягом останнього навчального тижня семестру.
Для заочної форми здобуття освіти
Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 5 теоретичних питань та 2 лабораторних завдання.
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 2 сторінки машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно, а не скопійованим з навчального посібника. Практичне заняття №1. Ознайомлення з інтерфейсом MathCAD, структура документа, базові оператори. Практичне заняття №2. Комплексний розрахунок елемента підйомно-транспортної машини.
Розрахунково-графічна робота (РГР)
Мета РГР – закріплення, поглиблення і узагальнення знань з курсу Комп’ютерні методи розрахунку підйомно-транспортних машин, придбання студентами навичок самостійної роботи при розрахунку і проектуванні зпа допомогою прикладного програмного забезпечення.
Здобувач отримує завдання на першому в семестрі практичному занятті.
Пояснювальна записка містить 8-15 сторінок Кількість розділів – 2
Змістовна послідовність виконання роботи.
1.вибір теми РГР;
2. підготовка до написання РГР;
3.складання плану роботи;
4.формування тексту РГР;
5.оформлення роботи;
6.захист РГР.
Захист РГР – протягом останнього навчального тижня семестру.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 7-и індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв’язуванні типових задач відповідно до мети та завдань практичних занять. Бездоганне виконання індивідуального поточного завдання №1 - №7 оцінюється у – 5 балів;
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп’ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 20 балів.
3) Розрахунково-графічна робота. Бездоганне виконання РГР становить 25 балів.
Підсумковий контроль – залік. Залік накопичувальний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволить отримати «зараховано» – 60 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 25 балів. При її захисті студент може отримати до 20 балів. Виконання практичних завдань оцінюється у 30 балів. Бездоганне виконання РГР становить 25 балів.
Підсумковий контроль – залік. Залік накопичувальний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволить отримати «зараховано» – 60 балів.