Závěrečná zpráva grantového projektu FRVŠ F1a č. 2811/2010 s názvem Inovace předmětu Základy lomové mechaniky Řešitel: Ing. Martin Fusek, Ph.D. Spoluřešitelé: doc. Ing. Radim Halama, Ph.D.; Dr. Ing. Ludmila Adámková Pracoviště: Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB Technická univerzita Ostrava, Fakulta strojní Cíle řešení Rozvojový projekt je zaměřen na inovaci předmětu Základy lomové mechaniky. Zmíněný předmět je zaměřen na problematiku poškozování částí strojů a zařízení křehkým lomem a únavou. Hlavním cílem projektu je seznámit studenty s moderními přístupy k problematice týkající se lomového a hlavně únavového chování materiálů, tj. seznámení studentů s aplikací moderních numerických metod pro predikci životnosti. Cíle řešení projektu lze shrnout do následujících bodů: 1. Zahrnutí moderních software pro únavovou analýzu do výuky (programy ANSYS, Pragtic). 2. Úprava osnov předmětu (přednášky a cvičení) tak, aby měl předmět větší význam pro studenty s ohledem na požadavky technické praxe. 3. Vytvoření podkladů pro výuku, opakování a samostatnou činnost studentů: 3.1. prezentace z přednášek, 3.2. řešené ukázkové příklady pro cvičení, 3.3. další příklady pro samostatnou činnost studentů. 4. Zavedení moderních didaktických pomůcek do výuky hlasovací systém, multimediální prezentace. Postup a způsob řešení Jednotlivé body řešení byly následující: Ad 1. Zavedení výpočetních systémů pro únavovou analýzu součástí do výuky. Do cvičení z předmětu Základy lomové mechaniky byly zahrnuty příklady využívající programy ANSYS a PragTic pro řešení příkladů z oblasti lomové mechaniky a také z oblasti únavy materiálu. Studenti byli navíc seznámeni s dalším softwarovým balíkem pro výpočty v únavě a to s programem MSC.Fatigue, který je nyní taktéž dostupný na VŠB TU Ostrava. Rozšířením spektra použitelných programů získají studenti větší flexibilitu v řešení úloh z dané oblasti. Ad 2. Úprava osnov předmětu. Osnovy předmětu (přednášky a cvičení) byly upraveny a projednány s garantem předmětu. Staré a nové osnovy jsou umístěny v přiložených dokumentech projektu.
Ad 3. Vytvoření podkladů pro výuku, opakování a samostatnou činnost studentů. Byly vytvořeny prezentace pro potřeby přednášek. Jedná se celkem o 14 prezentací pokrývající celý obsah předmětu Základy lomové mechaniky. Podklady jsou umístěny na webových stránkách katedry pružnosti a pevnosti (blíže viz Výsledky a výstupy řešení) a jsou volně dostupné pro studenty a další zájemce o danou problematiku. Tyto podklady jsou formátovány tak, aby byly jednoduše tisknutelné. Dále byly vytvořeny podklady pro cvičení předmětu, které jednak obsahují celkem 14 prezentací s řešenými příklady zahrnující jak analytické tak numerické řešení různých problémů lomové mechaniky. Tyto podklady jsou rovněž volně dostupné (viz výše). Kromě prezentací jsou na zmíněných webových stránkách umístěny neřešené příklady pro samostatnou činnost studentů. Tyto neřešené příklady jsou voleny tak, aby si studenti ověřili a upevnili své znalosti z probírané problematiky. Pro vytvoření prezentací a multimediálních podkladů byly použity software MS PowerPoint a Adobe Captivate (zakoupeno z projektu). Prezentace vytvořené v programu PowerPoint jsou formátovány tak, aby byly jednoduše tisknutelné. Pro vytvoření multimediálních animací byl použit software Adobe Captivate 5. Tento program umožňuje, mimo jiné, snímaní pracovní plochy počítače a následné přidání poznámek do vytvořeného filmového souboru. Takto vytvořená prezentace je velmi výhodná zvláště pro ukázky ovládání výpočetního software. Ad 4. Zavedení moderních didaktických pomůcek do výuky. Z tohoto grantu bylo zakoupeno tzv. hlasovací zařízení SMART Santeo, které umožňuje rychlé ověření znalostí z probírané látky, popřípadě může sloužit jako rychlé testovací zařízení. Na základě vyhodnocení testů získá vyučující okamžitou zpětnou vazbu od studentů a může přizpůsobit další směr výuky a výkladu. Změny proti projektu Bylo uskutečněno úvodní jednodenní školení zaměřené na ovládání hlasovacího systému SMART Santeo dodavatelskou firmou. Tohoto školení se zúčastnili řešitelé grantu. Ve finančních požadavcích byly požadovány peníze na Workshop on Computational Fatigue Analysis 2010 & The 4th PragTic Users Meeting. Tato konference se z organizačních důvodů nekonala. Místo toho bylo provedeno dvoudenní školení (na pracovišti řešitelů) na program PragTic. Toto školení bylo hrazeno z jiných zdrojů. Dále byly požadovány prostředky na notebook Asus M50VC. Tento typ v době řešení projektu už nebyl dostupný. Bylo provedeno výběrové řízení dle aktuálních požadavků univerzity tak, aby byla zajištěna efektivnost a hospodárnost přidělené dotace. Rozhodujícím faktorem byl poměr cena výkon daného výrobku. Byl zakoupen notebook Sony Vaio VPCF1. K tomuto notebooku byl zakoupen obal na uložení a přenášení. Dále byla zakoupena počítačová myš Logitech M500 a flash disk Patriot 8GB. Výsledky a výstupy řešení Hlavní výstupy byly umístěny na internetových stránkách katedry pružnosti a pevnosti VŠB-TU Ostrava. Adresa stránek: http://www.339.vsb.cz - záložka studium, položka studijní materiály vybraných předmětů, předmět Základy lomové mechaniky.
Na zmíněných webových stránkách jsou umístěny: Prezentace a podklady k přednáškám inovovaného předmětu. Řešené ukázkové příklady. Příklady pro samostatnou činnost studentů. Dalším výstupem bylo pořízení, zprovoznění a tvorba testů hlasovacího systému pro ověření znalostí probírané látky a zaškolení do jeho ovládání. Školení pro ovládání zařízení bylo poskytnuto dodavatelskou firmou. Vedlejším výstupem bylo pořízení literatury, která byla objednána v knihovně VŠB-TU Ostrava a jsou již na našem pracovišti k dispozici (katedrální knihovna katedry pružnosti a pevnosti). Jedná se o následující knihy: 1. Anderson, T. L.: Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications (third edition), CRC Press 2005, ISBN-10: 0-8493-1656-1. 2. Lee, Yung-Li; Pan, Jwo; Hathaway, Richard; Barkey, Mark: Fatigue Testing and Analysis: Theory and Practice; Butterworth-Heinemann 2005, ISBN-10: 0-7506-7719-8. 3. Ezrin, Myer: Plastic Failure Guide; Hanser Gardner Publications 1996, ISBN 1-56990-184-8. 4. Callister, William D.; Rethwish, David G.: Materials Science and Engineering: An Introduction (8 th edition); Willey 2010; ISBN-10: 0-471-7396-1. Dalším výstupem je článek na vědecké konferenci Aplikovaná mechanika 2010, na které byla veřejnost informována o řešeném projektu: Halama, R., Poruba, Z., Szweda, J., Horyl, P., Plchová, A., Hrudičková, M. Innovation of Education on Faculty of Mechanical Engineering by CAD/CAE/CAM Workplace Introduction. In: Sborník konference Applied mechanics 2010, Hotel Břízky, Jablonec nad Nisou, 19. - 21.4.2010. Čerpaní finančních prostředků Úplný výčet finančních položek: 1. Kapitálové výdaje - Nebyly požadovány. 2. Odměna řešitelům včetně sociálního a zdravotního pojištění 9652,04 Kč. 3. Služby - Nebyly požadovány. 4. Další neinvestiční výdaje Hlasovací zařízení SMART Santeo 39924,00 Kč. Monitor HP LP 2475w 9705,00 Kč. Notebook Sony Vaio VPCF1 30395,82 Kč. Obal na notebook 1999,00 Kč.
Počítačová myš Logitech M500 794,18 Kč. USB Disk Patriot 8GB 413,00 Kč. Adobe Captivate 5 5448,00 Kč. Cestovné a vložné na konference 3400,00 Kč. Tonery 1353,86 Kč. Odborná literatura 12915,00 Kč. celkem...116 000,- Kč Z toho z projektu Fondu rozvoje VŠ MŠMT: 105 000,- Kč Příspěvek VŠB-TUO FS: 11 000,- Kč Přílohou výčtu finančních položek je výpis z programu SAP potvrzující vynulování přiděleného účtu (viz další list).