Akademický rok 2023/2024 |
Garant: | doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D. | |||
Garantující pracoviště: | ÚMTMB | |||
Jazyk výuky: | angličtina | |||
Cíle předmětu: | ||||
Cílem předmětu je osvojení znalostí z oblasti lineárního a nelineárního kmitání mechanických soustav s jedním a více stupni volnosti, s kmitáním kontinuí, dále se základními metodami řešení pohybových rovnic a s dynamikou soustav tuhých a poddajných těles s důrazem na dynamiku strojů. | ||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Absolvent bude mít podrobné znalosti z kmitání soustav s jedním a více stupňů volnosti. Bude schopen vypočítat vlastní frekvence a odezvu těchto soustav na různé druhy buzení. Bude schopen řešit úlohy technické praxe, které mohou být modelovány tímto způsobem. Absolvent bude seznámen s problematikou kmitání základních modelů kontinua. Bude schopen modelovat soustavy pomocí metody konečných prvků a pomocí multi-body systémů. Absolvent bude schopen aplikovat základní metody linearizace při řešení kmitání nelineárních soustav. | ||||
Prerekvizity: | ||||
Student musí znát: lineární algebru, diferenciální a integrální počet jedné a více proměnných, základy programování a algoritmizace, matematický software (MATLAB), znalosti z předmětů statika, kinematika, pružnost a pevnost a dynamika. |
||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Předmět je zaměřen na dynamiku mechanických soustav a strojů. Výuka je zaměřena na několik základních oblastí, jako je kmitání soustav s jedním, a více stupni volnosti, kmitání kontinuí, kmitání nelineárních soustav a dynamika soustav tuhých a poddajných těles ve strojních soustavách. V rámci cvičení bude student seznámen s řešením problémů z uvedených problematik pomocí numerických metod | ||||
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: | ||||
Podmínky k udělení zápočtu: Aktivní účast na cvičeních, získání minimálně 20 bodů z 40 možných, které lze získat vypracováním dílčích úkolů a jejich prezentací. Bodový zisk z cvičení je součástí výsledné klasifikace předmětu. Zkouška: Zkouška je rozdělena na dvě části. Klasifikace zkoušky vychází z klasifikací obou částí. Pokud je jedna z částí klasifikována stupněm F je výsledná známka zkoušky F. Náplní první části je průřezový písemný test, ze kterého je možno získat max. 30 bodů. Náplní druhé části je písemné řešení typických úloh z profilujících oblastí předmětu. Z této části je možno získat max. 30 bodů. Konkrétní podobu zkoušky, typy, počet příkladů či otázek a podrobnosti hodnocení sdělí přednášející v průběhu semestru. Výsledné hodnocení je dáno součtem bodového zisku ze cvičení a u zkoušky dle ECTS. K úspěšnému zakončení předmětu je nutno získat alespoň 50 bodů. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu. Jednorázovou neúčast je možno nahradit vypracováním náhradních úloh dle pokynů vyučujícího. Konkrétní podobu stanovuje učitel vedoucí cvičení. |
||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 2 hod. | nepovinná | ||
Cvičení s počítačovou podporou | 13 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1. Úvod do počítačových metod dynamiky 2. Volné kmitání lineárních soustav s 1 stupněm volnosti, problém vlastních hodnot 3. Vynucené kmitání lineárních soustav s 1 stupněm volnosti 4. Kmitání soustav s více stupni volnosti 5. Metody řešení problémů vlastních hodnot soustav s více stupni volnosti, metody přímé integrace pohybové rovnice 6. Kmitání nelineárních soustav 7. Metody redukce dynamických modelů 8. Podélné a torzní kmitání prutů 9. Příčné kmitání prutů 10. Kmitání obdélníkových a kruhových desek a membrán 11. Soustavy tuhých a poddajných těles 12. Modely dynamických soustav 13. Řešení problémů technické praxe |
|||
Cvičení s počítačovou podporou | 1. Řešení pohybové rovnice 2. Řešení kmitání soustav s jedním stupněm volnosti 3. Řešení úloh vynuceného kmitání soustav s jedním stupněm volnosti 4. Pohybové rovnice soustav s více stupni volnosti a jejich řešení 5. Algoritmy pro řešení problémů vlastních hodnot a přímou integraci pohybové rovnice 6. Nelineární soustavy 7. Metody redukce modelů systémů s více stupni volnosti 8. Kmitání prutů (podélné a torzní) 9. Kmitání prutů (příčné) 10. Kmitání kruhových a obdélníkových desek a membrán 11. Soustavy tuhých těles 12. Soustavy tuhých těles 13. Soustavy tuhých a poddajných těles |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. William T. Thomson, Theory of Vibration With Applications 5th Edition | ||||
2. Harris,C., Piersol, A., G.: Shock and Vibration Handbook, McGRAW-HILL New York, 2002. | ||||
3. Meirovitch,L.: Elements of Vibration Analysis, 2002 |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
N-ENG-A | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 7 | Povinný | 2 | 2 | Z |
N-ENG-Z | příjezd na krátkodobý studijní pobyt | --- bez specializace | -- | zá,zk | 7 | Doporučený kurs | 2 | 1 | Z |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile