Simulointi (5 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija tuntee simuloinnin ja optimoinnin merkityksen teknillisessä ongelmanratkaisussa osana tuotteiden suunnitteluprosessia. Opiskelija osaa muodostaa suunnittelun tavoitteista, muuttujista ja rajoitteista lähtien muodostaa simulointi- ja optimointimallin konetekniikan valituilla sovellusalueilla. Opiskelija osaa käyttää tyypillistä teknillisen laskennan simulointiohjelmistoa simulointi- ja optimointimallien muodostamisessa ja ratkaisussa sekä ymmärtää simuloinnin mahdollisuudet kustannus- ja resurssitehokkaiden ratkaisujen tuottamisessa.

Sisältö (Opintojakso)

Valitun simulointiohjelman (esim. Matlab)-käyttöliittymä ja ohjelmointiympäristö. Valitun simulointiohjelman ohjelmointikieli. Simulointi- ja optimointimallin muodostaminen lähtien suunnittelun tavoitteista, muuttujista ja rajoitteista. Simulointiharjoituksia valitun simulointiohjelman (esim. Simulink- ja SimMechanic sekä Optimization toolbox) ympäristöissä. Opintojakso sisältää ratkaisujen arviointia myös materiaali- ja kustannustehokkuuden näkökulmista.

Esitietovaatimukset (Opintojakso)

Teknillisen mekaniikan ja koneensuunnittelun perusosaamisten hallinta

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Ei tenttiä

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Suoritus koostuu luennoista, ohjelmointi- ja simulointiharjoituksista sekä oppimistehtävistä.
Ohjelmien käyttöliittymien opiskeluun ja yhteisiin ohjelmointi- ja simulointiharjoituksiin käytettävät tunnit tuottavat osallistumispisteitä siten, että jokainen viiden tunnin osallistuminen lähiopiskeluun tuottaa yhden pisteen. Osallistumispisteitä tuottavia tunteja on yhteensä 45 kpl, joten näitä pisteitä voi kerätä enintään 9 kpl. Osallistumispisteitä tuottavien tuntien ajankohdat selviävät ajoitussuunnitelmasta. Osallistumispisteet lasketaan opintojakson päätyttyä päiväkirjan läsnäolomerkintöjen perusteella. Hyväksytty suoritus edellyttää, että opiskelija saa osallistumispisteitä yhteensä vähintään 4 p.
Oppimistehtävät: Opintojakson kuluessa jaetaan 5 oppimistehtävää, jotka tehdään ryhmissä (2 henkilöä per ryhmä):
1. oppimistehtävä on Matlab-ohjelmointiharjoitus (10 p), (yksilötehtävä)
2. oppimistehtävä Simulink-simulointiharjoitus (5 p),
3. oppimistehtävä SimMechanics-simulointiharjoitus (6 p),
4. oppimistehtävä Matlab-optimointiharjoitus (5 p) ja
5. oppimistehtävä on testidatan Monte-Carlo -simulointiharjoitus (5p).
Oppimistehtävistä voi näin ollen kerätä yhteensä enintään 31 p. Hyväksytty suoritus edellyttää, että opiskelija saa oppimistehtävistä yhteensä vähintään 12 p.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

lähiopetus|harjoitustyöt|raportti/työselostus

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Lähiopetus: n. 70 h
Itsenäinen työskentely: n. 62 h

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija osaa tunnistaa ja määritellä simuloinnin peruskäsitteet. Opiskekelija suoriutuu yksinkertaisista simulointitehtävistä avustettuna.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija jäsentää simulointiin liittyvien ilmiöiden välisiä suhteita. Opiskelija osaa suunnitella simulointitehtävän suorittamista ja valita kohteeseen sopivan menetelmän.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija ymmärtää simuloinnin sovellusmahdollisuudet ja osaa soveltaa simulointia monipuolisesti. Opiskelija osaa vertailla eri toteutusmahdollisuuksia ja luoda uusia simulointiongelman ratkaisumalleja.