Vibrace a hluk pohonných jednotek (FSI-9VNP)

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

Cílem předmětu je poskytnout hluboké teoretické vědomosti v problematice vibrací a hluku generovaných pohonnou jednotkou a umožnit tak řešení této problematiky formou výpočtových simulací.
Výstupy studia a kompetence:

Student získá schopnosti kritického posouzení vibrací a hluku pohonných jednotek a aplikace analytických a numerických metod. Tyto schopnosti student uplatní při výzkumu vibroakustických systémů a při potřebě analyzovat děje nastávající v pohonných jednotkách.
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.
Obsah předmětu (anotace):

V předmětu jsou představeny teoretické základy analytických a numerických metod popisu vibrací a hluku s následnou aplikací těchto metod na vybrané problémy pohonných jednotek. Důraz je kladen na fyzikální základy popisu vybraných dějů a na jejich řešení prostřednictvím výpočtových modelů. Metody jsou prezentovány na vybraných příkladech z technické praxe.
Metody vyučování:

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Způsob a kritéria hodnocení:

Závěrečné hodnocení ověřuje teoretické znalosti získané na přednáškách a při samostatném studiu formou vypracování studie nebo kritické rešerše z problematiky vibrací pružných těles nebo propagace zvuku akustickém prostoru.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Výuka probíhá formou odborných konzultací a rozpravou nad daným problémem v předem domluvených termínech.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška

  1. Kmitání nelineárních systémů.

  2. Aplikace multibody systémů pro řešení dynamiky pružných těles.

  3. Dynamika ložisek a speciální případy kmitání.

  4. Popis zdrojů zvuku a šíření zvuku akustickým prostorem.

  5. Akustické analogie.

  6. Vibrace a hluk spalovacích motorů.

  7. Vibrace a hluk turbodmychadel.

  8. Aeroakustika turbodmychadel.

  9. Vibrace a hluk elektromotorů.
Literatura - základní:
1. DE SILVA, C. W. Vibration and Shock Handbook. 1st Edition. Taylor and Francis Group. 2005.
2. ZIKANOV, O. Essential Computational Fluid Dynamics. John Willey & Sons, Inc., 2010. ISBN 978-0-470-42329-5
3. RIENSTRA, S.W. a A. HIRSCHBERG. An Introduction to Acoustics. Nizozemí: Eindhoven University of Technology, 2017.
4. HORI, J. Hydrodynamic Lubrication. Tokyo: Springer Verlag, 2006. ISBN 978-4-431-27898-2.
5. 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.
Literatura - doporučená:
1. NGUYEN-SCHÄFER, H. Aero and Vibroacoustics of Automotive Turbochargers. Stuttgart, Germany: Springer,3, 2013. ISBN 978-3-642-35069-6.
2. NGUYEN-SCHÄFER, H. Computational Design on Rolling Bearings. Switzerland: Springer 2016. ISBN 978-3-319-27130-9.
3. Norton, M. P. a D. G. Karczub. Fundamentals of Noise and Vibration Analysis for Engineers. Cambridge University Press, 2. vydání, 2004. ISBN 978-0-521-49561-6.
4. HORI, J. Hydrodynamic Lubrication. Tokyo: Springer Verlag, 2006. ISBN 978-4-431-27898-2.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-KPI-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-KPI-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z