Specjalność WIP

Zakład Inżynierii Wirtualnej na kierunku Mechanika i Budowa Maszyn prowadzi specjalność Wirtualna Inżynieria Projektowania na studiach magisterskich. Absolwenci tej specjalności nabywają umiejętności: modelowania produktu technicznego od koncepcji do wytwarzania z zastosowaniem metod wirtualnego projektowania, integrowania elementów procesu projektowania w informatycznym środowisku pracy inżyniera, tworzenia zaawansowanych, specjalizowanych programów komputerowych wraz z organizacją platformy obliczeniowej oraz metodycznego przygotowania do samodzielnego działania i pracy w zespole.

Przedmioty

Semestr II

Przedmioty specjalnościowe – podstawowe

1. Numeryczna mechanika płynów CFD – Computational Fluid Dynamics (CFD)
2. Wizualizacja danych NAUKOWYCH – Scientific Data Visualization

Przedmioty specjalnościowe – obieralne

3a. Podstawy obliczeń równoległych – Basics of parallel computations
3b. Bazy danych w zastosowaniach technicznych – Technical applications of data bases
3c. Obliczenia inżynierskie w języku Python – Engineering Computational in Python
4a. Fotorealizm w inżynierii wirtualnej – Photorealism in Virtual Engineering
4b. Graficzne interfejsy użytkownika dla aplikacji inżynierskich – Graphical User Interfaces (GUI) for engineering applications

Semestr III

Przedmioty specjalnościowe – podstawowe

1. Metoda elementu skończonego w statyce i dynamice – Finite Element Method in statics and dynamics
2. Skanowanie przestrzenne i obróbka sygnału – 3D scanning and data processing
3. Prezentacja i komunikacja w projektach technicznych – Presentation and communication in technical projects

Przedmioty specjalnościowe – obieralne

4a. Projektowanie wirtualne z optymalizacją strukturalną – Virtual Design with structural optimization
4b. Optymalizacja topologiczna w projektowaniu – Topological Optimization in design
5a. Elementy ergonomii w systemach wirtualnych – Introduction to Ergonomy in virtual systems
5b. Zaawansowane modelowanie powierzchniowe – Advanced surface modelling
5c. Platformy systemowe CAD/CAM – CAD/CAM integration platforms

Więcej szczegółów można znaleźć na naszym serwerze dydaktycznym

Prace dyplomowe

Obszary prac:

Zaawansowane modelowanie 3D, powierzchniowe i bryłowe, w różnych systemach CAD, wizualizacje danych naukowych i fotorealistyczne, budowa modeli numerycznych dla obliczeń MES, w tym z użyciem technik uczenia maszynowego

Analizy numeryczne strukturalne i przepływowe, w tym analizy wielkoskalowe z wykorzystaniem komputerów równoległych o wielkiej mocy obliczeniowej oraz specjalistycznego oprogramowania stosowanego m.in. w przemyśle lotniczym. Wykonywane analizy w szczególności obejmują:
– symulacje numeryczne MES w zakresie struktury projektowanej konstrukcji oraz analiza wytrzymałości,
– symulacje numeryczne w zakresie aerodynamiki obiektów oraz przepływu płynu wewnątrz konstrukcji,
– symulacje numeryczna w zakresie aerosprężystości oraz interakcji struktura-płyn,
– rozwój narzędzi numerycznych do modelowania i symulacji

Optymalizacja topologiczna konstrukcji – poprawa właściwości mechanicznych konstrukcji, poprzez określenie optymalnego rozkładu (kształtu) materiału w domenie, przy założonych ograniczeniach bazowych. Cechą charakterystyczną opracowanej nowej metody optymalizacji strukturalnej (integracja analizy aerosprężystości i inspirowanej biologicznie optymalizacji strukturalnej), jest niezależność wyniku optymalizacji od początkowej konfiguracji. Umożliwia to prowadzenie analiz w celu udoskonalenia istniejących już konstrukcji, poprzez efektywne poszukiwanie konfiguracji o zmniejszonej masie i podwyższonej sztywności. Metoda nadaje się także doskonale do analizowania wielu przypadków obciążenia, którym podlega struktura.

Inżynieria Odwrotna – wykonywanie pomiarów przestrzennych (skanowanie 3D) obiektów za pomocą skanerów optycznych laserowych, światła strukturalnego i stykowych, opracowywanie na podstawie danych pomiarowych, w pełni parametrycznych modeli geometrycznych, w specjalistycznym oprogramowaniu Reverse Engineering;

Wykonywanie modeli rzeczywistych oraz prototypów na podstawie modeli CAD z użyciem technik Rapid Prototyping (drukarki 3D) oraz 5 osiowej frezarki sterowanej numerycznie;

Wykorzystanie systemów komputerowego wspomagania prac inżynierskich CAx przez studentów w zadaniach przemysłowych (praktyki, staże) i tworzeniu konstrukcji innowacyjnych pojazdów i maszyn

Przykładowe realizacje:

2019

– Badania aerodynamiki bolidu Formuły Student
– Opracowanie felg kompozytowych dla bolidu Formuły Student
– Projekt i budowa pojazdu napędzanego wkrętarką akumulatorową
– Projekt i budowa drona w układzie latającego skrzydła
– Projekt i budowa quadrocoptera z obudową wytworzoną metodą druku 3D i składanymi ramionami wirników
– Projekt dwukołowego pojazdu DiWheel
– Model silnika pulsacyjnego
– Projekty dronów o budowie wzorowanej na sylwetkach organizmów żywych: mewy, sokoła wędrownego i ważki (w tym symulacje CFD)
– Projekty i budowa drukarek 3D (różne modyfikacje: dodatkowa głowica frezująca, druk ciągły, druk z czekolady, …)
– Optymalizacja strukturalna skrzydła samolotu bezzałogowego
– Optymalizacja ramy bolidu Formuły Student z użyciem algorytmów genetycznych
– Redukcja oporów za modelem samochodu ciężarowego z użyciem analizy LES
– Obliczenia aerodynamiczne dla modelu ciągnika siodłowego z naczepą w środowisku TAU-Code
– Obliczenia i optymalizacja samolotu J-1 Prząśniczka
– Implementacja techniki Chimera w programie przepływowym Edge
– Budowa modelu 3D odcinka lędźwiowego ludzkiego kręgosłupa
– Analiza modalna serc ludzkich

Co jeszcze poza nauką

Koło naukowe

Ze specjalnością WIP powiązane jest Koło Naukowe Inżynierii Wirtualnej Projektowania. Oficjalna strona koła, prowadzona przez studentów, to iwp.put.poznan.pl oraz fanpage na facebooku. W trakcie realizacji prac dyplomowych oraz podczas działań powiązanych z kołem naukowym studenci mają dostęp do laboratoriów Zakładu Inżynierii Wirtualnej:

– Laboratorium Inżynierii Wirtualnej wyposażone jest w maszyny Rapid Prototyping: V-Flash (technologia SLA), BFB (technologia FDM), SOLIDO (technologia LOM), ThermoJet, Obrabiarkę CNC 5-cio osiową firmy InfoTec, 3 osiową CNC, i inne, a także: skaner trójwymiarowy stykowy MicroScribe 3D, skanery laserowe: ScanBright i Roland, zestawy do budowy mini-robotów Mindstorms, robot LynxArm oraz robot Hexapod. Oprogramowanie wykorzystywane w laboratorium to 3D Doctor, Oprogramowanie Rapid Prototyping AXON, oprogramowanie Visual Reality, oprogramowanie robotów BASICstamp.

– Laboratorium komputerowe wyposażone jest w 16 stacji roboczych, na których zainstalowane jest oprogramowanie takie, jak: CATIA V5, SolidWorks, SolidCAM, Hyperworks, NX, FEMAP, Geomagic, RhinoCeros, Octave i VMWARE, a na ostatnim wirtualne maszyny pracujące pod kontrolą systemu Linux i skonfigurowane do zadań obliczeniowych, programistycznych i analizy danych.

– Laboratorium Obliczeń Równoległych. Laboratorium wyposażone jest w 100-procesorowy klaster składający się z 20 węzłów połączonych szybką siecią światłowodową w technologii Infiniband: 160 GB RAM, procesory Intel Xeon, pamięci składowania 10x10TB wykorzystywanych do obliczeń równoległych. Zainstalowane jest oprogramowanie Aeroelastic tools – Taurus, DLR TAU-Code, FOI-EDGE, a także własne oprogramowanie MES3D, MF3, CosmoProjector

WordPress Appliance - Powered by TurnKey Linux