• заваривање и заварене конструкције , 3. семестар, позиција 2

Стицање основних знања из нумеричке анализе и оптимизације. Разумевање основних принципа оптимизације. Оспособљавање студената у погледу формулисања оптимизационих проблема и идентификација критичних елемената оптимизационог задатка. Оспособљавање студената за примену метода оптимизације на оптимизацију конструкција Стицање основних знања о поузданости машинских компоненти и конструкција. Овладавање методама одређивања поузданости простих и сложених система. Развијање способности тимског рада и повезивања знања и умења из различитих области. Оспособљавање за даље учење. Сагледавање значаја отказа са техничког и економског аспекта, овладавање знањима за процену отказа на основу успостављених класификација узрок-манифестација.

На крају успешно завршеног курса студент ће бити способан да: 1.Поставе оптимизациони модел машинског система, идентификују релевантне променљиве величине, дефинишу функционална ограничења и критеријуме за одговарајући оптимизациони задатак; 2.Изврше анализу и симулацију осетљивости постављених функционалних ограничења с обзиром на промену параметара; 3. Препоруче поступак декомпозиције сложених конструкционих оптимизационих модела на мање сложене, и развију одговарајућу апликацију у MATLAB-у, 4. Примене једнодимензионалне и вишедимензионалне нумеричке методе и аплицирају у програмском пакету MATLAB, 6. Примењују и развијају нове оптимизационе методе у циљу одређивања оптималних величина комплексних машинских система и то самостално или у оквиру одговарајућег тима. 7. Објасни основне показатеље поузданости; 8. Примени приближне поступкe за одређивање основних показатеља поузданости машинских делова и конструкција; 9. Примени аналитичке поступке за одређивање основних показатеља поузданости машинских делова и конструкција; 10. Одреди параметре основних расподела на основу папира вероватноће; 11. Анализира утицај расподеле радног и критичног напона на сигурност и поузданост машинских делова и конструкција; 12. Одреди поузданост сложених система са редном, паралелном и комбинованом везом елемената; 13. Конструише машинске делове и склопове на основу поузданости.

Увод у моделирање и оптимизацију. Поставка оптимизационог проблема. Општи математички модел за оптимизацију. Графички поступак оптимизације. Дефинисање допустиве области. Употреба МАТЛАБ програма за графички поступак оптимизације. Оптимизациони проблеми без ограничења. Оптимизациони проблеми са ограничењима. Пост оптимална анализа: физичко значење Лангранжеових множитеља. Инжењерски оптимизациони примери у МАТЛАБ програму. Нелинеарно програмирање. Ограничења у облику једнакости. Ограничења у облику неједнакости. Нумеричке методе за безусловну оптимизацију. Нумеричке методе за оптимизацију са ограничењима. Метод спољашњих казнених функција.. Оптимизациони примери у MATLAB-u. Значај поузданости у процесу пројектовања и конструисања машинских конструкција. Дефиниција поузданости. Основни показатељи поузданости. Процењена и теоријска поузданост, ниво поверења. Поузданост извршиоца елементарних и парцијалних функција за различите функције интензитета отказа: константна функција, линеарно растућа и експоненцијално растућа функција. Расподеле радног и критичног напона. Упоредна анализа конструисања на основу поузданости и степена сигурности. Методологија димензионисања елемената и спојева машинске конструкције на основу захтеване поузданости. Поузданост машинских конструкција за различите везе (структуре) елемената: редна, паралелна и комбинована. Статистичка анализа сложених толеранција (толеранција мерних ланаца). Корелација између поузданости и степена сигурности за различите односе стандардних девијација и средњих вредности радног и критичног напона.

Одређивање оптималног решења задатка линеарног програмирања графичком методом. Креирање одговарајућих МАТЛАБ програмских кодова и имплементација оптимизационих алгоритама у овом пакету за решавање проблема оптимизације. Одређивање основних показатеља поузданости приближним поступком. Одређивање поузданости на основу аналитичких функција поузданости. Расподеле радног и критичног напона. Димензионисање елемената машинске конструкције на основу поузданости. Поузданост структура са редном паралелном и комбинованом везом елемената. Статистичка анализа сложених толеранција. Корелација између поузданости и степена сигурности.

Дефинисано курикулумом студијског програма/модула

Употреба рачунара: Студенти интензивно користе рачу нар и оптимизациони алат применом МАТЛАБ програма.

укупан фонд часова: 75

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

аудиторне вежбе: 0
лабораторијске вежбе: 20
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 6
пројекат: 2
консултације: 0
дискусија/радионица: 2
студијски истраживачки рад: 0

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 7
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 3
завршни испит: 5

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 35
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 30
пројекат: 0
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 35

Никола Вујановић, Теорија поузданости техничких система, Војноиздавачки и новински центар, Београд, 1990.;; Владимир Зељковић, Стеван Максимовић, Прорачун поузданости механичких елемената и конструкција, Графокомерц, Београд, 1998.; ; Градимир Ивановић, Поузданост техничких система, Београд, 2011;; Милосав Огњановић, Развој и дизајн машина, Београд, 2000.;; Singiresu S. Rao "Engineering Optimization Theory and Practice" John Wiley and Sons, inc., 2019.;