Mechanika 3 - KME/MECH3

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

  • Jan Vimmr Cvičení UP 115, ZS Pondělí 1-2 (07:30-09:10)
  • Jan Dupal Přednáška UF 124, ZS Čtvrtek 10-11 (15:45-17:25)

Cíle předmětu

Uvést studenty do problematiky dynamiky složitějších pohybů tělesa, jako jsou rotační, sférický, šroubový a obecný prostorový.
Naučit základy analytické mechaniky a její praktické aplikace na modelování mechanických soustav s více stupni volnosti a sestavení příslušných pohybových rovnic.
Naučit využívat maticový aparát pro modelování kmitavých lineárních systémů s více stupni volnosti

Přehled látky

1. týden: Přednáška - Dynamika rotačního pohybu.
Cvičení - Výpočet reakcí a vyvažování rotujících těles.
2. týden: Přednáška - Dynamika sférického pohybu.
Cvičení - Praktické příklady a uplatnění stabilizujícího účinku sférického pohybu.
3. týden: Přednáška - Dynamika šroubového a prostorového pohybu rělesa
Cvičení - Příklady na šroubový a obecný prostorový pohyb
4. týden: Přednáška - Základy analytické mechaniky a princip virtuálních prací ve statice a v dynamice.
Cvičení -Sestavování pohybových rovnic a řešení úloh o rovnováze pomocí principu virtuálních prací .
5. týden: Přednáška - Modelování pohybu mechanických soustav pomocí Lagrangeových rovnic.
Cvičení - Sestavování pohybových rovnic soustav s jedním a více stupni volnosti.
6. týden: Přednáška - Diskrétní modely lineárních kmitavých mechanických soustav v maticovém tvaru.
Cvičení - Sestavování pohybových rovnic lineárních kmitavých soustav v maticovém tvaru pomocí metody uvolňování, principu virtuálních prací a Lagrangeových rovnic.
7. týden: Přednáška -Vlastní frekvence, vlastní tvary kmitu, spektrální a modální matice.
Cvičení - Ortogonalita vlastních tvarů kmitu. Volné kmitání konzervativních soustav s více stupni volnosti
8. týden: Přednáška - Modální metoda vyšetřování dynamické odezvy konzervativních a slabě nekonzervativních soustav.
Cvičení - Příklady na výpočet odezvy lineárních slabě nekonzervativních soustav buzených impulsem, skokem a obecným buzením.
9. týden: Přednáška - Ustálená odezva na periodické a harmonické buzení.
Cvičení - Odezva na harmonické nebo periodické buzení nevývažkem a na kinematické harmonické buzení
10. týden: Přednáška -Kmitání nelineárních soustav s jedním stupněm volnosti.
Cvičení -Volné kmitání nelineárních soustav s jedním stupněm volnosti. Ustálená odezva na harmonické buzení.
11. týden: Přednáška -Modelování kmitání kontinuí pomocí metody konečných prvků.
Cvičení -Podélné kmity tyčí. Zadání zápočtové úlohy.
12. týden: Přednáška - Torzní kmity hřídelů a hřídelových soustav metodou konečných prvků.
Cvičení -Torní kmitání převodových ústrojí
13. týden: Přednáška - Řešení ohybového kmitání nosníkových soustav pomocí metody konečných prvků.
Cvičení - Aplikace na kmitání těleso-potrubních systémů.

Získané způsobilosti

Studenti
- sestaví pohybové rovnice tělesa konající složitější pohyb, které bude umět analyticky nebo numericky řešit
- sestaví pohybové rovnice soustavy s více stupni volnosti v maticovém tvaru, které bude umět analyticky nebo numericky řešit
- umějí kvantitativně i kvalitativně popsat chování těchto mechanických systémů, jako jsou hodnoty vlastních frekvencí, tvarů kmitu nebo výskyty rezonancí, antirezonancí apod.

Doporučená literatura