Experimentální mechanika - KME/EXM2

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

  • Cvičení UC 423, LS Úterý 5-6 (11:10-12:50)
  • Cvičení UC 423, LS Středa 3-4 (09:20-11:00)
  • Cvičení UC 423, LS Čtvrtek 5-6 (11:10-12:50)
  • František Plánička Přednáška UU 208, LS Čtvrtek 7-8 (13:00-14:40)

Cíle předmětu

Student porozumí dimensionální analýze a modelové podobnosti. Obeznámí se s vyšetřováním na konstrukcích a na modelech, s metodami pro statická i dynamická měření. Naučí se zpracovávat experimentální data a vyhodnocovat je.

Harmonogram

  1. Úvod, poslání předmětu, požadavky na získání zápočtu. Základy teorie experimentu: Cíl experimentu, realizace experimentu, experimentální řetězec. Základní vztahy lineární teorie pružnosti: Hookeův zákon při rovinné napjatosti, Mohrův diagram pro přetvoření.
  2. Experimentální pružnost: Poslání, měřící metody pro určení deformace a napjatosti těles. Tenzometrie: Tenzometry mechanické, strunové, pneumatické, elektrické, polovodičové.
  3. Elektrická odporová tenzometrie: Základní tenzometrická rovnice, konstrukce a typy tenzometrů, měření malých změn odporu u tenzometrů.
  4. Vlastnosti elektrických odporových tenzometrů: Linearita, hystereze, citlivost, příčná citlivost, relaxace, cejchování tenzometrů. Vlivy na tenzometrická měření: Vliv teploty - vyloučení vlivu teploty. Vliv vlhkosti a kabeláže.
  5. Můstkové zapojení: Podmínka rovnováhy můstku, vyrovnávací a výchylková metoda, zapojení do polomostu, plného mostu a čtvrtmostu. Určení napětí ze změřených složek deformace (jednoosá napjatost, rovinná napjatost při známých a neznámých směrech hlavních napětí - tenzometrický kříž a tenzometrické růžice).
  6. Dimenzionální analýza a základy modelové podobnosti.
  7. Objekty, lineární systémy, mechanický systém s 1 stupněm volnosti. Bodeho diagramy.
  8. Buzení - zatěžování, statické, dynamické. Harmonické děje - jednorozměrné, dvourozměrně. Harmonické buzení - vibrátory mechanické, elektrické.
  9. Čidla. Snímače vibrací - absolutní, relativní. Snímače výchylek, rychlosti, zrychlení.
  10. Číslicové zpracování ergodických procesů. Spektrální výkonnové hustoty, datová okna, spektrální okna, frekvenční přenosy. Koherenční funkce.
  11. Experimentální modální analýza.
  12. Intenzitimetrie.
  13. Metody identifikace. Přímé metody, nepřímé metody. Exkurse.
  14. Experimentální mechanika stavebních konstrukcí.

Získané způsobilosti

Student
- pochopí princip dimensionální analýzy a modelové podobnosti
- aplikuje znalosti k vyšetřování konstrukcí na modelech
- aplikuje vhodné metody pro experimentální měření
- zvládne v požadovaném rozsahu elektrickou odporovou tenzometrii
- provádí statistickou analýzu experimentálních dat
- je obeznámen s počítačovými měřicími systémy
- aplikuje diskrétní Fourierovu transformaci k výpočtu dynamických odezev mechanických soustav
- vysvětlí způsoby číslicového zpracování signálu, využití frekvenčních analyzátorů
- provádí měření periodických vibrací počítačem a neperiodických vibrací analyzátorem
- zjišťuje experimentálně modální a kmitočtové charakteristiky

Doporučená literatura