Aplikovaná mechanika stavebních a transportních strojů (FSI-QAM)

Akademický rok 2024/2025
Garant: Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚADI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:

Cílem předmětu je rozvinutí a aplikace dosavadních znalostí z mechaniky
na problematiku stavebních a transportních strojů, a to zejména v oblasti
kmitání včetně počítačové podpory.
Kurz přispívá k dalšímu rozšíření znalostí z technické mechaniky
a to v aplikaci na konkrétních příkladech strojů zvoleného
studijního oboru. Zejména se jedná o získání schopnosti
identifikovat silové účinky v mechanismech při jejich rozběhu
a brždění a schopnosti analyzovat a optimalizovat vibrační
účinky ve strojích při využívání běžných výpočtových metod.
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):

Základní metody řešení dynamických soustav strojů oboru, kmitavé systémy strojů oboru včetně maticových metod řešení.
Počítačová podpora řešení dynamických systémů.
Přibližné metody řešení dynamických sytémů. Dynamika spojitých soustav - kmitání prizmatických prutů. Aplikace MKP v dynamice.
Dynamika vibrační dopravy a vibračního zhutňování.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
 
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

1. Základní metody řešení dyn. soustav – metody uvolňování a redukce.
2. Aplikace variačních principů mechaniky. Dynamická rovnováha pracovních mechanismů strojů. Aplikace Žukovského páka.
3. Pohybová rovnice stroje, Lagrangeovy pohybové rovnice, aplikace na diskrétní kmitavé soustavy.
4. Kmit. systémy strojů oboru - aplikace soustav s 1 st. volnosti.
5. Kmit. systémy strojů oboru - soust. s 2 a více st. volnosti.
6. Tlumené vynucené kmitání soustav se 2 a více st. volnosti – tlumený dynamický tlumič
7. Maticové metody v teorii lineárních soustav s konečným počtem stupňů volnosti
8. Přibližné metody řešení diskrétních i spojitých dynamických systémů.
9. Dynamika vibrační dopravy a třídění - pohyb materiálu po vibračním žlabu.
10. Dynamika pohonu vibračních dopravníků, vibrační zhutňování.
11. Počítačová podpora řešení dyn. soustav
12. Dynamika spojitých soustav - kmitání priz. prutů
13. Aplikace MKP v dynamice
    Cvičení s počítačovou podporou

1. Dynamická rovnováha zemního a mobilního stroje, rozběh.
2. Metoda Žukovského páky, rovnovážná dyn. síla v mechanismu
3. Návrh setrvačníku stroje s nekonstantním převodem
4. Vibrace zdvihového mechanismu, výpočet torzních tlumičů
5. Řešení rovinného dynamického modelu zemního stroje
6. Návrh tlumeného hltiče kmitů
7. Řešení prostorového modelu vibr. podavače
8. Aplikace Rayeighovy metody a metody maticové iterace
9. Výpočet dopravní rychlosti vibračních dopravníků
10. Optimalizace návrhu vibračního hutnícího stroje
11. Řešení soustav obyč., param. a diferenciálních rovnic
12. Řešení složitých soustav pomocí tvorby makrobloků
13. Řešení rovinných prutových soustav pomocí MKP
Literatura - základní:
1. DRESIG, Hans, Franz HOLZWEIßIG, Wolf GROSSKOPF a Sven ESCHE. Dynamics of machinery: theory and applications. Heidelberg: Springer, 2010, xi, 544 s. ISBN 978-3-540-89939-6.
2. GROSS, Dietmar. Engineering mechanics. 3, Dynamics. Heidelberg: Springer, 2011, ix, 359 s. ISBN 978-3-642-14018-1.
3. GENTA, Giancarlo. Vibration dynamics and control. New York: Springer, 2008, xxiv, 855 s. : il. ISBN 978-0-387-79579-9.
4. STEJSKAL, V.: Mechanika III / dynamika. Skriptum ČVUT, Praha 2001, ISBN 80-01-02388-5
Literatura - doporučená:
1. GENTA, Giancarlo. Vibration dynamics and control. New York: Springer, 2008, xxiv, 855 s. : il. ISBN 978-0-387-79579-9.
2. ŠKOPÁN, M.:Aplikovaná mechanika stavebních a transportních strojů. Elektronické skriptum, VUT FSI Brno, 2003
3. STEJSKAL, V.:Kmitání s Matlabem, skriptum ČVUT Praha, 2002, ISBN 80-01-02435-0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-ADI-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinně volitelný 2 2 Z
C-AKR-P prezenční studium CZS Předměty zimního semestru -- zá,zk 6 Volitelný 1 1 Z