Design of machines and machine elements

Displays a valid description until 31.8.2019. It is being replaced by a department Mechanical Engineering.

Group:

Construction, Technology, Production and Communications

Research area:

strojárstvo

English Name of the field of study:

Design of machines and machine elements

Levels - description

Študijný odbor ČASTI A MECHANIZMY STROJOV sa môže podľa Sústavy študijných odborov vydanej rozhodnutím Ministerstva školstva SR č. 2090/2002-sekr. zo dňa 16. decembra 2002 študovať v:

  • treťom stupni vysokoškolského štúdia (PhD.)

Content of the study field - general part

Absolventi študijného odboru ČASTI A MECHANIZMY STROJOV sú spôsobilí vykonávať podľa dosiahnutého stupňa profesiu:

Vedúci vývoja, vedúci konštrukcie-hlavný konštruktér, vedúci odboru TPV, projektant, vývojový konštruktér -3. stupeň.

Vyššie uvedené profesie ovládajú vedecké metódy využívané vo výskume a vývoji technických systémov a ich jednotlivých častí a uzlov, moderné zásady a metódy ich výpočtu, dimenzovania, inovácie a optimálneho navrhovania. Definovanie a využívanie vývojových trendov v rozvoja technických systémov

Reason for the establishment of a study field

Časti a mechanizmy strojov tvoria súčasť prakticky každého technického systému využívaného v rôznych oblastiach ľudskej činnosti. Súčasnosť a budúcnosť je chrakteristická silným tlakom na zvyšovanie kvality a spoľahlivosti technických systémov, skracovanie času ich vývoja, skracovanie inovačných cyklov, znižovanie nákladov na ich vývoj a výrobu, ako aj nárastom ich komplexnosti a zložitosti. To sú vlastne základné predpoklady pre zachovanie si konkurenčnej schopnosti výrobných firiem. Toto všetko si vyžaduje tvorbu nových metód, postupov a koncepcií pri vývoji a konštruovaní moderných technických systémov a ich častí, ako aj zobecňovanie týchto poznatky pre ich ďalší vývoj a to podobne v obecnejšom zmysle ako napr. odbory Design of technical systems a Design Science.

Examples of similar study field abroad

ČR: Konstrukční a procesní inženýrství, Konstrukce stroju a zařízení (VUT Brno, TU Liberec),

Nemecko: Engineering Design and Development, Konstruktionsentwicklung, Konstruktionstechnik, Systematische Produktentwicklung (RWTH Aachen, TU Mníchov, TU Esslingen),

UK: Design Science, Design of Technical Systems,

USA: Design/dynamic systems, Manufacturing/industrial engineering, and solid mechanics (MICHIGAN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY, Design and manufacturing (NORTHWESTERN UNIVERSITY).

Definition of related fields of study and differences between them

  • 5.1.7 aplikovaná mechanika, zhľadiska obsahu je tento odbor užšie zameraný na výpočty, dimenzovaniea optimalizáciu jednotlivých strojových častí a uzlov. Využíva však veľmi podobný teoretický základ, princípy apostupy ametódy pri ich konštruovaní, ako odbor Časti amechanizmy strojov.
  • 5.2.3 Dopravné stroje azariadenia, zhľadiska obsahu je tento odbor užšie zameraný na konštrukciu dopravných strojov a zariadení. Využíva však veľmi podobný teoretický základ, princípy apostupy ametódy pri ich konštruovaní, ako odbor Časti amechanizmy strojov.
  • 5. 2. 6 Energetické stroje azariadenia, zhľadiska obsahu je tento odbor užšie špecializovaný na konštrukciu energetických strojov a zariadení. Využíva však veľmi podobný teoretický základ, postupy a metódy, ako odbor Časti amechanizmy strojov.
  • 5. 2. 6 Motorové vozidlá, koľajové vozidlá, lode a lietadlá, zhľadiska obsahu je tento odbor užšie špecializovaný na konštrukciu jednotlivých druhov dopravných prostriedkov. Využíva však veľmi podobný teoretický základ, postupy a metódy, ako odbor Časti amechanizmy strojov.
  • 5.2.16 Mechatronika, tento odbor je zhľadiska obsahu na cca 50% podobný zodborom Časti amechanizmy strojov, pričom je rozšírený ooblastí, ako elektronika, senzorika, umelá inteligencia apod.
  • 5.2.27 Medzné stavy materiálov, tento odbor je zhľadiska obsahu na cca 50% podobný zodborom Časti amechanizmy strojov, pričom hlbšie zachádza dooblastí, ako únava materiálov, krehký lom, degradačné procesy, konštrukčné materiály a pod.

Content of the study field - description of the first degree

Content of study field - description of the combined first and second degree

Content of the study field - second grade description

Standard length of daily study:

Standard length of external study:

 

Content of the study field - description of the third grade

Absolvent ovláda vedecké metódy výskumu a vývoja  dimenzovania a  konštrukčného návrhu strojových súčiastok, uzlov strojov a komplexných technických systémov, s prihliadnutím na  podmienky výroby, prevádzky a recyklovania. Tieto znalosti je schopný uplatniť v širokej škále špecializovaných technických činností v ktorých sa používajú rôzne mechanizmy a technické systémy.

Absolvent je ďalej schopný vytvárať komplexné modely pre analýzu a syntézu strojových častí, tvorivo rozvíjať systémy  počítačového návrhu (Computer aided design a Design science) a má široké poznatky z metodiky konštruovania  na úrovni súčasného vedeckého poznania. Pozná vlastnosti modernych konštrukčných materiálov vrátane kompozitov, plastov, keramiky, inteligentných materiálov a vie ich uplatniť  z hľadiska požiadaviek technológie, ekológie a ekonomiky pri návrhu komponentov a celkov  ľubovoľných strojov, prístrojov, aparátov aj komplexných technických systémov.  Má hlboké vedomosti o optimalizačných metódach, o teorii podobnosti, plánovaní experimentu i stochastickom dimenzovaní a vie ich aplikovať  pri riešeni praktických úloh.  Dokáže efektívne využivať a rozvíjať systémy PDM (Product Data Management), je schopný ich dopĺňať  a riadiť ich tvorbu z hľadiska znalostného inžinierstva (Knowledge engineering).



Teoretické vedomosti (3. stupeň)

Absolvent odboru Časti a mechanizmy strojov (3. stupeň)

  • Vedecky báda a prináša vlastné riešenia problémov v oblasti vývoja, navrhovania a inovácií strojových súčiastok aj celých technických systémov.
  • Je schopný pri riešení uvedených problémov používať progresívne metódy vytvárania konštrukčných návrhov svyužitím teórie technických systémov, metodiky konštruovania, 3D modelovania pomocou CAD systémov, simulácie, TRIZ, analýzy pomocou metódy konečných prvkov apod.
  • Je schopný samostatne vypracovať komplexnú technickú dokumentáciu, týkajúcu sa jeho práce svyužitím moderných počítačových technológií.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (3. stupeň)

Absolvent odboru Časti a mechanizmy strojov (3. stupeň) si osvojí

  • Zásady navrhovania technických systémov aich častí svyužitím technológií počítačovej podpory (Computer Aid).
  • Zásady vedeckej práce, vrátane jej etických a spoločenských aspektov.
  • Vedecké formulovanie technického problému tak, aby boli zrejmé ciele, metódy, apredpoklady na jeho vyriešenie.
  • Základy právneho vedomia, týkajúceho sa riešenia technických problémov.
  • Metódy formulovania a hodnotenia dopadu jeho práce na rozvoj študijného odboru a prínosu pre prax.
  • Metódy vhodnej prezentácie výsledkov svojej práce.

Vymedzenie jadra znalostí (3. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí študijného odboru (3. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí 3.stupňa ( PhD.) vysokoškolského štúdia sú viazané na Vedy o dimenzovaní a navrhovaní strojových súčiastok a mechanizmov technických systémov.

Jadro obsahuje len rámcové témy ( vybrané state): metodika konštruovania, hodnotová analýza, aplikovaná mechanika, časti strojov, konštrukčné materiály, pokrokové výrobné technológie, optimalizácia, simulácia, tribológia.

Študijná časť:

Teoretické základy:  Matematika - variačný počet, diferencialna geometria, voľné (Beziérove) krivky a plochy, analytické a numerické optimalizačné metódy. Dimenzionálna analýza.  Programovanie aplikacii vo vyšších CAD/CAM systémoch.  Integrované systémy počítačového návrhu (Advanced design systems). Spoľahlivosť strojov. Kvalita. Tribológia. Rapid Prototyping. Digital Mock Up. Virtuálna realita. Bionika. TRIZ a hodnotová analýza.

Vedecká časť:

  • Komplexný výskum aktuálneho vedeckého problému z odboru.
  • Zásady vedeckej práce, väzby výskum - vývoj - výroba - použitie - recyklácia, vedecké formulovanie problému (technické zadanie), právne a environmentálne aspekty nových produktov, etické a spoločenské stránky vedeckej práce, presné formulovanie cieľov práce, vhodne zvolené metódy vedeckej práce a experimentu, prezentácia výsledkov, rozvoj študijného odboru a prínos pre prax.

Znalosti uvedené v jadre majú rozsah 1/3 v študijnej časti a 2/3 vo vedeckej časti. Dizertačná skúška a obhajoba dizertačnej práce (záverečná práca) musí spĺňať kritérium, aby študent preukázal schopnosť samostatne získavať teoretické a praktické poznatky.

History of Descriptions

Back