Dynamika V – vybrané kapitoly (FSI-R5D)

Cílem kurzu je seznámit studenty s vybranými tématy dynamiky rotorových soustav, a s možnostmi získávání informací o dynamickém chování rotačních strojů z měření vibrací rotačních strojů.

Studenti získají teoretické znalosti z oblasti rotorových soustav, seznámí se s možnostmi výpočtového modelování, naučí se predikovat rezonanční stavy a kritické otáčky rotačních strojů a seznámí se s možnostmi zmírnění jejich projevů. Studenti se naučí zpracovat data získané měřením vibrací rotačních strojů.

Studenti musí umět řešit problém vlastních hodnot. Řešit odezvu při vynuceném, ustáleném a přechodovém kmitání soustav s n stupni volnosti. Dále musí mít znalosti základů nelineárního kmitání, a znalost základů experimentální modální analýzy. Student musí znát maticový počet, lineární algebru, diferenciální rovnice, základy metody konečných prvků.

V kurzu budou studenti seznámeni s vybranými tématy z oblasti dynamiky rotujících soustav. Kromě problematiky dynamického chování jednotlivých částí rotorových soustav budou studenti seznámení i s výpočtovým modelováním nelineárních vazeb jednak mezi rotující a nerotující částí a také mezi lopatkami a disky. Mezi základní dynamické charakteristiky, kterým bude ve výuce věnována pozornost, patří stanovení vlastních frekvencí a tvarů kmitání rotorů a disků a stanovení kritických otáček strojů. V rámci kurzu budou studenti seznámeni i se zpracováním dat z měření vibrací rotačních strojů.

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.

Aktivní účast na cvičeních, získání minimálně 20 bodů (z 40 možných), které lze získat vypracováním dílčích úkolů a jejich prezentací a získání minimálně 30 bodů (z 60 možných) v testu. Naplní testů je průřezové ověření znalostí a písemné řešení typických úloh z profilujících oblastí předmětu. Konkrétní podobu testů, typy, počet příkladů či otázek a podrobnosti hodnocení sdělí přednášející v průběhu semestru. Výsledné hodnocení je dáno součtem bodového zisku z dílčích úkolů a testů dle ECTS. K úspěšnému zakončení předmětu je nutno získat alespoň 50 bodů.

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.

• Netlumený Lavalův (Jeffcottův) rotor v tuhých a pružných ložiskových podporách


• Lavalův (Jeffcottův) rotor s vnějším a vnitřním tlumením. Stabilita pohybu


• Kmitání rotoru s uvážením gyroskopických účinků


• Vazby mezi rotující a nerotující části (ložiska, tlumiče, těsnící spáry).


• Kmitání olopatkovaných disků, Campbellův diagram


• Vliv nelinearit na dynamické vlastnosti rotorů a olopatkovaných disků


• Zpracování dat z měření vibrací rotačních strojů.

• Simulace rozběhu rotoru ve frekvenční oblasti


• Simulace chování rotoru uloženého v ložiscích


• Kmitání disků a olopatkovaných disků


• Vliv nelinearit na dynamické chování olopatkovaných disků


• Zpracování dat z měření vibrací rotačních strojů.

Erwin Kramer: Dynamics of Rotors and Foundations , Springer Verlag, 1993

Gasch, Pfutzner: Dynamika rotorů, SNTL Praha, 1980.