Přesná mechanika I (FSI-TP1)

Akademický rok 1999/2000
Garant: doc. Ing. Zdeněk Harna, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem Přesné mechaniky I je seznámit studenty s řešením pohybu
mechanizmů v přístrojích a zařízeních přesné mechaniky při optimálním
využití počitačů.
Výstupy studia a kompetence:
Přesná mechanika I umožňuje studentům získat znalosti o řešení
pohybu mechanizmů v přístrojích a zařízeních přesné mechaniky vzhledem ke
kinematice a dynamice soustavy.
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
Přesná mechanika I seznamuje studenty s řešením pohybu otevřenýchi uzavřených kinematických řetězců užitých v přístrojích a zařízeních přesné mechaniky pomocí maticových metod. Zvláštní pozornost je věnovánapřesnosti a citlivosti mechanizmů. Dynamika přístrojů a zařízení přesnémechaniky je řešena pomocí Lagrangeových rovnic druhého druhu s multiplikátory. Cvičení je podporováno CAD systémy. Kurs navazuje naMatematiku I, Analytickou mechaniku a Kinematiku tuhého tělesa.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
1. Výsledné hodnocení znalostí studenta se skládá z následujících
částí:
Závěrečná zkouška...........0 až 70 bodů.
Kontrolní testy.............0 až 10 bodů.
Hodnocení práce ve cvičení..0 až 20 bodů.
2. Student může získat maximálně 100 bodů. Ty jsou rozděleny do tradič-
ního hodnocení takto:
0 až 54 bodů = nevyhověl
55 až 69 bodů = dobře
70 až 84 bodů = velmi dobře
85 až 100 bodů = výborně.
3. Závěrečná zkouška se koná ve dnech uvedených na vyhlášce. Předmětem
zkoušky jsou znalosti vymezené osnovou přednášek a cvičení.
4. Kontrolní testy se konají v termínech uvedených v prvním cvičení.
5. Bodový zisk za práci ve cvičení je dán kvalitou požadovaných úkolů.
6. Podmínky udělení zápočtu jsou zveřejněny v prvním cvičení.
7. Pro studenty platí příslušný Studijní a zkušební řád Fakulty strojní.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  14 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení na počítači  14 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Teorie konstrukce přístrojů a zařízení přesné mechaniky (PZPM).
2. Pohyb tělesa zapsaný pomocí rozšířených transf.matic pohybu (RTMP).
3. Pohyb řešený superpozicí současných pohybů.
4. Pohyb kinem. řetězců řešený RTMP u mikromanipulátorů a robotů.
5. Vektorová metoda řešení úlohy polohy mechanizmů.
6. Numerické řešení úlohy polohy Newtonovou iterací a metodou oprav.
7. Kinematika charakteristických PZPM.
8. Přesnost a citlivost PZPM řešená užitím matic chyb.
9. Přesnost charakteristických PZPM.
10.Dynamika PZPM řešená Lagrangeovými rov. 2.druhu s multiplik. (LRSM).
11.Momenty setrvačnosti a kinetická energie soustav těles v PZPM.
12.Dynamika vybraných PZPM řešená LRSM.
13.Úvod do numerického řešení pohybových rovnic.
14.CAD systémy a jejich aplikace při řešení pohybu PZPM.
    Cvičení na počítači Cvičení odb.zák.:
1. Sférický pohyb tělesa řešený rozšířenými transformačními maticemi
pohybu (RTMP). Precese, nutace, rotace.
2. Coriolisovo zrychlení vyjádřené současnými pohyby popsanými RTMP.
3. Kinematika mikrorobotů řešená RTMP.
4. Kinem. odměřovacího stroje a mikromanipulátoru řešená RTMP.
5. Kinem. maltézského kříže,univerzálního kloubu a prostorového mech.
6. Kinem. drapákového mechanizmu řešená RTMP.
7. Přesnost a citlivost mechanizmů. Chyba odměř.stroje, drapákového
a prostorového mechanizmu.
8. Kinematika mechanizmů řešená pomocí počítače. Systém DESIGN VIEW.
9. Modelování v DESIGN VIEW.
10.Modelování v DESIGN VIEW.
11.Modelování v DESIGN VIEW.
12.Určení matice setrv. kvádru, válce a plochého tělesa. Experimentální
určení mom. setrvačnosti ojnice motoru a vrtule.
13.Dynamika maltézského kříže.
14.Dynamika drapákového mechanizmu.
Literatura - základní:
1. Harna, Z.: Přesná mechanika., , 0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2301-5 prezenční studium Přesná mechanika a optika -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z
M2301-5 prezenční studium Fyzikální inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z