Vibrace a hluk vozidel (FSI-QDZ-A)

Akademický rok 2023/2024
Garant: prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚADI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: angličtina
Cíle předmětu:

Cílem je poskytnout základní vědomosti v problematice vibrací a hluku motorových vozidel a umožnit tak řešení této problematiky formou výpočtových a experimentálních metod.
Výstupy studia a kompetence:

Student získá schopnosti kritického posouzení vibrací a hluku motorových vozidel a aplikace analytických, numerických a experimentálních metod. Tyto schopnosti student uplatní při vývoji motorových vozidel.
Prerekvizity:

Znalosti matematiky vyučované na bakalářském studiu a nezbytně zahrnující lineární algebru (matice, determinanty, soustavy lineárních rovnic), diferenciální a integrální počet a obyčejné diferenciální rovnice.

Znalosti základů kinematiky, dynamiky, pružnosti a pevnosti.

Vazby k jiným předmětům:
povinná korekvizita: Traktory [QT]
Obsah předmětu (anotace):

V rámci předmětu je probírána fyzikální podstata vzniku a šíření vibrací a hluku s návazností na aplikace v automobilním průmyslu. Důraz je kladen na pochopení fyzikální podstaty vibrací a hluku, opatření vedoucí ke snížení negativních projevů a na analytické a numerické metody řešení této problematiky. Problematika je aplikována na identifikaci zdrojů vibrací a hluku u motorových vozidel, pohonných jednotek a rotačních strojů.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:

Zápočet je podmíněn aktivní účastí ve cvičeních, řádným vypracováním semestrální práce a splněním podmínek kontrolních testů. Zkouška ověřuje znalosti získané na přednáškách i ve cvičení a je rozdělena do písemné teoretické části, písemné části zahrnující výpočtové řešení vibrací a hluku a do části ústní. Zkouška zohledňuje práci studenta ve cvičení. Student musí pro úspěšné splnění zkoušky dosáhnout nadpoloviční počet bodů z celkového počtu bodů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:

Cvičení jsou povinné, forma nahrazení zameškané výuky je řešena individuálně s cvičícím nebo s garantem předmětu. Přednášky jsou nepovinné.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

  1. Základní pojmy a veličiny.

  2. Popis a zpracování vibroakustických signálů.

  3. Kmitání diskrétních soustav.

  4. Kmitání diskrétních soustav a pokročilé problémy.

  5. Šíření zvuku akustickým prostorem.

  6. Aplikace metody konečných prvků na dynamické úlohy.

  7. Popis mechanických a aerodynamických zdrojů vibrací a hluku.

  8. Vibrace a hluk subsystémů hnacích traktů.

  9. Vibrace a hluk subsystémů pohonných jednotek.

  10. Vibrace a hluk pohonných jednotek.

  11. Vibrace a hluk hnacích traktů.

  12. Vibrace a hluk vozidel.
    Cvičení s počítačovou podporou

  1. Představení využívaných metod a nástrojů.

  2. Zpracování vibroakustických signálů získaných měřením motorových vozidel.

  3. Analýza vibrací motorových vozidel pomocí analytických metod.

  4. Analýza vibrací rotoru turbodmychadla pomocí analytických metod.

  5. Představení komerčních nástrojů MKP pro řešení dynamických úloh.

  6. Aplikace MKP pro řešení dynamiky motorových vozidel.

  7. Aplikace MKP pro modální strukturální analýzu skříně převodovky.

  8. Aplikace MKP pro harmonickou strukturální analýzu komponentu podvozku.

  9. Aplikace MKP pro harmonickou strukturální analýzu skříně převodovky.

  10. Aplikace MKP pro modální akustickou analýzu kavity kabiny traktoru.

  11. Aplikace MKP pro harmonickou akustickou analýzu kavity vstupního potrubí turbodmychadla.

  12. Identifikace zdrojů vibrací motorového vozidla.
Literatura - základní:
1. DE SILVA C. W. Vibration and Shock Handbook. 1st Edition. Taylor and Francis Group. 2005.
2. NORTON, M. P. and D. G. Karczub. Fundamentals of Noise and Vibration Analysis for Engineers. Cambridge University Press, second edition, 2004. ISBN 978-0-521-49561-6.
3. NGUYEN-SCHÄFER, Hung. Rotordynamics of Automotive Turbochargers. Second Edition. Ludwigsburg, Germany: Springer, 2015. ISBN 978-3-319-17643-7.
Literatura - doporučená:
1. NGUYEN-SCHÄFER, Hung. Aero and Vibroacoustics of Automotive Turbochargers. 1. Stuttgart, Germany: 3, 2013. ISBN 978-3-642-35069-6.
2. SMETANA, C. et al. Hluk a vibrace: měření a hodnocení. Praha: Sdělovací technika, 1998. ISBN 80-901936-2-5.
3. NOVÝ R., KUČERA M. Snižování hluku a vibrací. Praha: Vydavatelství ČVUT Praha, 2009.
4. DE JALON, J., G. a E. BAYO. Kinematics and Dynamic Simulations of Multibody Systems The Real-Time Chalange. New York: Springer-Verlag, 1994. ISBN 978-1461276012.
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 Povinný 2 1 L
N-ENG-A prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinně volitelný 2 1 L
N-ENG-Z příjezd na krátkodobý studijní pobyt --- bez specializace -- zá,zk 6 Doporučený kurs 2 1 L