Témata
Reklama

Počítačové simulace dynamických soustav

09. 10. 2007

Kurz připravilo Výpočetní a informační centrum ČVUT v rámci projektu podporovaného Evropským sociálním fondem při Středočeském kraji. Na přípravě kurzu se podílel i Institut Svazu průmyslu ČR a odborníci ze zahraničí i z průmyslu. Cílem kurzu je poskytnout zájemcům příležitost doplnit si znalosti a praktické dovednosti potřebné k efektivnímu využívání počítačových simulací. Informační seminář o kurzu i o způsobu jeho výuky se koná ve středu 24. října 2007 v Masarykově koleji ČVUT. Podrobnosti najdete na http://virtual.cvut.cz/vypocty/.

Kvalifikované počítačové simulace snižují potřebu časově i finančně náročné výroby a testování reálných prototypů. Lze je použít i tam, kde experimenty s reálnými prototypy provádět nelze s ohledem na jejich nákladnost nebo nebezpečnost. Při projektování soustav simulace umožňují lépe předvídat chování navrhovaných soustav, uvážit větší počet návrhových alternativ a důkladněji ověřit výsledky návrhů. Při údržbě soustav simulace dovolují předvídat možné zdroje poruch, vzniklé poruchy rychleji odstraňovat a snadněji odhalovat jejich příčiny. Kvalifikované využívání počítačových simulací tak podnikům umožňuje uvádět na trh inovativní výrobky ve vyšší kvalitě a v kratších termínech než konkurence a tím dosahovat vyšší zisky.

Reklama
Reklama
Reklama
Příklad zadn dynamickho modelu do Dynastu.

Důležitost simulací v technické praxi přitom stále vzrůstá s rostoucí složitostí soustav i s požadavky na jejich operační rychlost, na spolehlivost a bezpečnost, úsporu energie a materiálů i na ochranu životního prostředí. Přesto v osnovách technických škol dosud bývá simulacím věnován nedostatečný prostor. Počítače zde jsou obvykle využívány jen k řešení nenáročných „učebnicových“ úloh. Od studentů se přitom nejčastěji očekává, že si na papíru odvodí rovnice charakterizující dynamiku simulované soustavy, k nim si pak navíc stejným způsobem zkonstruují blokové schéma, a to teprve zadají např. do Simulinku.

Takovýto blokově orientovaný způsob modelování dynamiky simulovaných soustav se při řešení praktických úloh jeví jako velmi neefektivní a bývá zdrojem častých chyb i výpočetních problémů. Po tom, co díky mikroelektronice cena strojového času počítačů tak dramaticky klesla, ekonomickou efektivnost simulačních výpočtů určují náklady spojené s přípravou výpočtů, s dohledem na jejich průběh a s vyhodnocováním výsledků. Dalším nedostatkem osnov většiny technických škol je chybějící integrace tradičního dělení dynamiky na mechaniku, elektrické a magnetické obvody, hydrauliku, přenos tepla atd. Přitom se v dnešních technických soustavách tyto dynamické jevy uplatňují současně, ať již žádoucím nebo nežádoucím způsobem.

Kurz naproti tomu uvádí zájemce do snadného a systematického způsobu modelování dynamiky soustav, který žádnou „ruční“ formulaci rovnic nevyžaduje. Místo blokového schématu představujícího rovnice uživatel do počítače zadá v grafické podobě schéma charakterizující přímo skutečnou konfiguraci simulované soustavy. Toto schéma sestaví stavebnicovým způsobem z modelů částí, z nichž je reálná soustava složena. Jednotným způsobem jsou přitom respektovány dynamické jevy různé fyzikální podstaty. Jednotlivé části pak propojí úsečkami představujícími obousměrné energetické interakce mezi jednotlivými částmi prostřednictvím elektrických vodičů, hřídelí, úseků potrubí apod.

V kurzu je využíván simulační program Dynast, který pro uvedená schémata zadaná přímo v grafické podobě automaticky zformuluje příslušné rovnice, vyřeší je a požadované výsledky graficky znázorní. Tento výpočetně velmi robustní software, který je volně přístupný na //virtual.cvut.cz/dynastcz/, nevyžaduje znalost žádného simulačního jazyka. Lze jej ovládat zcela intuitivně prostřednictvím grafických dialogů. Je doprovázen knihovnami modelů mnoha součástí z různých technických disciplín a rozsáhlou sbírkou příkladů řešených úloh i řadou pomocných softwarových nástrojů pro přípravu, dokumentaci a animaci úloh.

Doc. Ing. Heřman Mann, DrSc.

Výpočetní a informační centrum ČVUT

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 71004
Datum: 09. 10. 2007
Rubrika: Servis / Vzdělávání
Autor:
Firmy
Související články
ERP ve vzdělávání průmyslového inženýra

Využívání informačních systémů a práce s nimi je pro dnešního průmyslového inženýra jednou z denních činností. Jako základní typ informačního systému můžeme v tomto případě označit systémy typu ERP (Enterprise Resource Planning) z důvodu prolínání se mnoha pohledů/potřeb, nebo chcete-li oblastí, konkrétně např. logistiky s ekonomikou, technické přípravy výroby s nákupem/odbytem, plánování s řízením výroby a všeobecně změnová řízení, která jdou napříč celým systémem.

Připravme se na budoucnost, Část 6. Jan Mašek, RedButton

Inovační guru, profesor Ján Košturiak, připravil pro letošní rok cyklus seminářů s experty, kteří vytvářejí budoucnost pro ty, již chtějí být v budoucnu úspěšní. Tento nový koncept vzdělávací a informační platformy chce lidem ukázat změny, které přijdou v oblasti technologií, společnosti, práce, vzdělávání a podnikání.

Připravme se na budoucnost, Část 5. Peter Mačuš, CEIT

Inovační guru, profesor Ján Košturiak připravil pro letošní rok cyklus seminářů s experty, kteří vytvářejí budoucnost pro ty, kteří chtějí být v budoucnu úspěšní. Tento nový koncept vzdělávací a informační platformy chce lidem ukázat změny, které přijdou v oblasti technologií, společnosti, práce, vzdělávání a podnikání.

Související články
Připravme se na budoucnost, Část 4. Filip Dřímalka, Digiskills

Inovační guru, profesor Ján Košturiak připravil pro letošní rok cyklus seminářů s experty, které vytvářejí budoucnost pro ty, kteří chtějí být v budoucnu úspěšní. Tento nový koncept vzdělávací a informační platformy chce lidem ukázat změny, které přijdou v oblasti technologií, společnosti, práce, vzdělávání a podnikání.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Připravme se na budoucnost, Část 3. Disruptivní technologie blízké budoucnosti

Inovační guru, profesor Ján Košturiak připravil pro letošní rok cyklus seminářů s experty, které vytvářejí budoucnost pro ty, kteří chtějí být v budoucnu úspěšní. Tento nový koncept vzdělávací a informační platformy chce lidem ukázat změny, které přijdou v oblasti technologií, společnosti, práce, vzdělávání a podnikání.

Připravme se na budoucnost, Část 2. Petr Beneš, 6D Academy

Inovační guru, profesor Ján Košturiak připravil pro letošní rok cyklus seminářů s experty, které vytvářejí budoucnost pro ty, kteří chtějí být v budoucnu úspěšní. Tento nový koncept vzdělávací a informační platformy chce lidem ukázat změny, které přijdou v oblasti technologií, společnosti, práce, vzdělávání a podnikání.

Poslední novinky v upínací technice

Jedním z témat oblíbených odborných seminářů bylo ještě v loňském roce věnováno novinkám v oblasti upínací techniky. Společně s firmou Gressel byl připraven ve WNT Technickém centru ve Velkém Meziříčí odborný seminář, věnovaný právě upínací technice a novinkám v tomto segmentu.

Připravme se na budoucnost, Část 1. Co nás čeká

Období do roku 2025 by mělo přinést tak zásadní společenský skok, jako přineslo celé dvacáté století. Celá řada změn již na nás nyní působí a postupně se stává automatickou součástí našich osobních a profesních životů. Ale to zásadní teprve přijde a je třeba se na změny nejen připravit, ale být jejich aktivní součástí.

Péče o zákazníky se vyplácí

Pro rok 2018 připravila společnost Ceratizit několik odborných seminářů s různými tématy, které jsou zaměřeny na optimální využívání řezných nástrojů v oblasti třískového obrábění. Semináře konané v Technickém centru Ceratizit ve Velkém Meziříčí jsou souhrnem teoretických a praktických poznatků, které posléze mohou zákazníci aplikovat ve své výrobě a zvyšovat si tak svoji konkurenceschopnost. Odborné semináře jsou tzv. profesní školení, kde je možné obnovit či zvýšit znalosti v oboru obrábění. Vedle těchto setkání, určených pro více zákazníků, poskytuje Ceratizit také individuální školení pro jednotlivé firmy. Takto specificky zaměřená školení jsou přizpůsobena přání zákazníka a je možné se tak lépe soustředit pouze na jejich výrobní požadavky.

Knižní tipy

Knižní tipy pro čtenáře MM Průmyslového spektra

Technologie, roboti a profese budoucnosti

Zavádění robotické automatizace, technologií strojového učení a umělé inteligence, stejně jako preference mladých lidí vyžadujících pokud možno co největší flexibilitu dávají v nejrůznějších oborech, včetně výroby, vzniknout zcela novým profesím.

Knižní tipy pro čtenáře MM Průmyslového spektra

Knižní tipy pro čtenáře MM Průmyslového spektra

Spojování inovátorů

Žijeme ve světě propojování věcí a lidí. Naše děti se v rychlém on-line světě cítí asi lépe než my a zdá se, že platí věta: žijeme v nejpomalejší době, jakou si umíme představit, v porovnání s tím, co přichází. Kdysi fungovaly podniky tak, že nejdřív něco vyvinuly, potom vyrobily a nakonec prodaly. A celé to trvalo měsíce a roky. Dnes to začíná fungovat opačně – prodej, vyviň a vyrob a máš na to týdny a měsíce. Inovace zvyšuje hodnotu nebo užitek pro zákazníka a eliminuje škodlivé funkce nebo plýtvání. Inovační sítě takto zlepšují svět okolo nás.

IA CR Garant rozvoje techniky a konkurence schopnosti

S aktuálními novými zajímavými poznatky ze všech oblastí techniky vás budou členové IA CR seznamovat i v rámci seriálu v MM Průmyslové spektru, jehož první příspěvek prof. Maříka se týká otázek spojených se strategií Průmysl 4.0.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit