Modelowanie geometryczne i strukturalne

Nazwa przedmiotu:
Modelowanie geometryczne i strukturalne
Geometrical and structural modelling
Kierunek:
Forma studiów:
Kod przedmiotu:
Mechatronika
stacjonarne
Rodzaj przedmiotu:
Poziom kwalifikacji
obowiązkowy na kierunku
Mechatronika
I stopnia
S1_04
Rok: III
Semestr: V
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
wykład, laboratorium
1W, 2L
3 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Uzyskanie przez studentów wiedzy z zakresu budowy modeli geometrycznych i strukturalnych
dowolnych części maszyn i mechanizmów z wykorzystaniem aplikacji CAD na przykładzie
programu CATIA.
C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności oraz przygotowanie do samodzielnego
modelowania geometrycznego i strukturalnego elementów maszyn i ich zespołów
w programach CAD na przykładzie systemu CATIA.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Znajomość podstaw grafiki inżynierskiej i komputerowego wspomagania projektowania.
Znajomość zasad projektowania w zakresie podstaw konstrukcji maszyn.
Umiejętność posługiwania się systemami norm elementów maszyn.
Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z internetowych baz wiedzy.
Umiejętność pracy samodzielnej i w grupie.
Umiejętność prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – identyfikuje i wykorzystuje możliwości modelowania elementów, zespołów maszyn
i mechanizmów w przestrzeni 3D, w programach typu CAD na przykładzie programu
CATIA,
EK 2 – potrafi tworzyć modele geometryczne i strukturalne wraz z ich parametryzacją
w odniesieniu do aplikacji CAD na przykładzie programu CATIA,
EK 3 – potrafi wykonać model 3D elementu maszyny, mechanizmu i zespołu o złożonej budowie
wraz z elementami znormalizowanymi w programie typu CAD na przykładzie systemu
CATIA,
EK 4 – potrafi przygotować sprawozdanie z przebiegu realizacji ćwiczeń.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁADY
W 1 – Charakterystyka podstawowych zagadnień związanych z modelowaniem
geometrycznym i strukturalnym.
W 2 – Wprowadzenie do programu CATIA. Podstawy obsługi i infrastruktura programu.
W 3,4 – Tworzenie, edycja i operacje na profilach 2D.
W 5,6 – Definiowanie więzów geometrycznych i wymiarowych oraz parametryzacja
profili.
W 7 – Tworzenie modeli krawędziowych.
W 8,9,10 – Podstawy modelowania bryłowego. Narzędzia, metody i funkcje stosowane
przy tworzeniu modeli bryłowych.
W 11 – Podstawowe
operacje
wykorzystywane
podczas
modelowania
powierzchniowego.
W 12 – Budowa modeli hybrydowych.
W 13,14 – Tworzenie zespołów elementów i analiza złożeń.
W 15 – Wykorzystanie elementów z bazy części znormalizowanych do budowy złożonych
modeli geometrycznych.
Razem godzin
Forma zajęć – LABORATORIUM
L 1 – Zapoznanie się z podstawowymi funkcjami programu CATIA, jego interfejsem,
drzewem strukturalnym modelu oraz poruszaniem się w przestrzeni modelu.
L 2 – Tworzenie, edycja i operacje na profilach 2D.
L 3 – Wykonanie zadania ilustrującego tworzenie profili za pomocą narzędzi rysunkowych
i narzędzi edycyjnych.
L 4 – Nakładanie więzów geometrycznych, wymiarowych oraz parametryzacja profili.
L 5 – Wykonanie zadania ilustrującego tworzenie sparametryzowanych profili wraz ze
zdefiniowanymi więzami geometrycznymi i wymiarowymi.
L 6 – Powiązanie profili z geometrią 3D. Zarządzanie drzewem topologicznym oraz
układami współrzędnych w modelowaniu 3D.
L 7 – Utworzenie przykładowego modelu krawędziowego.
L 8 – Wykorzystanie elementów referencyjnych oraz zastosowanie podstawowych
poleceń modelowania bryłowego do tworzenia brył pryzmatycznych, obrotowych,
otworów, żeber, itp.
L 9 – Edycja, modyfikacja oraz transformacja brył (pochylenia, zaokrąglenia, fazowania,
gwintowanie, translacja, rotacja, symetria, lustro, szyk, itp.). Operacje boolowskie na
bryłach.
L 10 – Budowa sparametryzowanego modelu bryłowego.
L 11 – Zarządzanie obiektami powierzchniowymi. Tworzenie geometrii powierzchniowej.
Operacje na powierzchniach (docinanie, cięcie, łączenie, zszywanie, wygładzanie,
zaokrąglanie, itp.).
L 12 – Polecenia hybrydowości (cięcie bryły powierzchnią, nadawanie grubości
powierzchni, zamykanie powierzchni bryłą, itp.). Utworzenie elementu z użyciem
modelowania powierzchniowego i hybrydowego.
L 13,14 – Tworzenie, pozycjonowanie i transformowanie komponentów. Analiza złożeń
(kolizje, pomiar, właściwości mechaniczne, analiza więzów). Utworzenie zespołu
elementów.
L 15 – Wykorzystanie elementów z bazy części znormalizowanych do budowy złożonego
Liczba
godzin
1
1
2
2
1
3
1
1
2
1
15
Liczba
godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
2
2
modelu geometrycznego.
Razem godzin
30
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. – program CATIA – licencja akademicka dostępna w laboratorium
3. – pokaz ćwiczenia – prezentacja komputerowa
4. – podręcznik dostępny na stronie internetowej IMiPKM
5. – modele elementów maszyn i zespołów
6. – stanowiska komputerowe
SPOSOBY OCENY (F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych
F2. – ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń
F3. – ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania
F4. – ocena aktywności podczas zajęć
P1. – ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji
uzyskanych wyników – zaliczenie na ocenę*
P2. – ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - egzamin
*) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
15W 30L → 45h
Obecność na konsultacjach
5h
Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych
10 h
Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych
(czas poza zajęciami laboratoryjnymi)
10 h
Zapoznanie ze wskazaną literaturą
2.5 h
Przygotowanie do zadania sprawdzającego
2.5 h
Suma
75 h
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o
charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i
projektowych
3 ECTS
2 ECTS
2 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1.
2.
3.
Cekus D., Kania L.: Modelowanie elementów i zespołów maszyn w programach grafiki
inżynierskiej. Częstochowa, 2009.
Skarka W., Mazurek A.: CATIA. Podstawy modelowania i zapisu konstrukcji, Helion, Gliwice, 2005.
Wyleżoł M.: Modelowanie bryłowe w systemie CATIA. Przykłady i ćwiczenia, Helion, Gliwice,
3
4.
5.
6.
2002.
Wyleżoł M.: CATIA. Podstawy modelowania powierzchniowego i hybrydowego, Helion, Gliwice,
2003.
Wełyczko A.: CATIA. Przykłady efektywnego zastosowania systemu w projektowaniu
mechanicznym, Helion, Gliwice, 2005.
CATIA Version 5 Release 20, English documentation in HTML format.
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr inż. Dawid Cekus [email protected]
2. dr inż. Paweł Waryś [email protected]
3. mgr inż. Dorian Skrobek
MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
Odniesienie
danego efektu do
efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu (PEK)
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
EK1
K_W39_S14
C1
W1÷W15
1
F1, F2, F4
P1, P2
EK2
K_W39_S14
C1
W1÷W15
L1÷L15
1, 3
F1, F2, F4
EK3
K_U39_S14
C2
L1÷L15
2-6
EK4
K_U39_S14
C2
L3,L5, L10, L15
2, 6
F1-F4
P1, P2
F3
P1
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Na ocenę 2
EK 1
Student opanował
wiedzę z zakresu
budowy modeli
geometrycznych
i strukturalnych, ich
parametryzacji
w odniesieniu do
aplikacji CAD na
przykładzie
programu CATIA
oraz zna możliwości
oprogramowania
tego typu.
EK 2, EK 3
Student potrafi
wykonać
sparametryzowany
model 3D elementu
maszyny,
mechanizmu
i zespołu o złożonej
Na ocenę 3
Na ocenę 4
Na ocenę 5
Student nie
opanował
podstawowej
wiedzy z zakresu
budowy modeli
geometrycznych
i strukturalnych
w odniesieniu do
aplikacji CAD na
przykładzie
programu CATIA.
Student częściowo
opanował wiedzę
z zakresu budowy
modeli
geometrycznych
i strukturalnych
w odniesieniu do
aplikacji CAD na
przykładzie
programu CATIA.
Student opanował
wiedzę z zakresu
budowy
sparametryzowanych
modeli
geometrycznych
i strukturalnych
w odniesieniu do
aplikacji CAD na
przykładzie programu
CATIA.
Student bardzo dobrze
opanował wiedzę
z zakresu budowy
sparametryzowanych
modeli geometrycznych
i strukturalnych
w odniesieniu do
aplikacji CAD na
przykładzie programu
CATIA, samodzielnie
zdobywa i poszerza
wiedzę przy użyciu
różnych źródeł.
Student nie
potrafi wykonać
samodzielnie
modelu 3D
elementu
maszyny
z pomocą
Student potrafi
wykonać z pomocą
prowadzącego
sparametryzowany
model 3D elementu
maszyny,
mechanizmu
Student samodzielnie
potrafi wykonać
sparametryzowany
model 3D elementu
maszyny, mechanizmu
i zespołu o złożonej
budowie wraz
Student samodzielnie
potrafi wykonać
sparametryzowany
model 3D elementu
maszyny, mechanizmu i
zespołu o złożonej
budowie wraz
4
budowie wraz
z elementami
znormalizowanymi
w programie typu
CAD na przykładzie
systemu CATIA.
EK 4
Student potrafi
efektywnie
prezentować
i dyskutować
rezultaty własnych
działań.
wytyczonych
instrukcji oraz
prowadzącego.
i zespołu o złożonej z elementami
budowie wraz
znormalizowanymi
z elementami
w programie CATIA.
znormalizowanymi
w programie CATIA.
z elementami
znormalizowanymi
w programie CATIA,
poszukuje
niestandardowych
rozwiązań, zdobywając
wiedzę z różnych
źródeł.
Student nie
wykonał
wyznaczonych
zadań.
Student wykonał
wyznaczone
zadania, ale nie
w pełni
samodzielnie.
Student wykonał
wyznaczone zadania,
potrafi w sposób
zrozumiały uzasadniać
zastosowane metody,
zna ich słabe i mocne
strony.
Student wykonał
wyznaczone zadania,
potrafi prezentować
wyniki swojej pracy
oraz dokonuje ich
analizy.
Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane
do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia w stopniu odpowiadającym ocenie wyższej.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Informacje dla studentów kierunku Mechatronika o planie zajęć i programie studiów dostępne są
na tablicy informacyjnej Wydziału oraz stronie internetowej Wydziału: www.wimii.pcz.pl
2. Prezentacje znajdują się na stronie internetowej IMiPKM: www.imipkm.pcz.pl
3. Informacje o harmonogramie odbywania zajęć znajdują się na tablicy informacyjnej IMiPKM.
4. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć oraz
umieszczona jest na drzwiach pokojów pracowników prowadzących zajęcia.
5