Mechanika 3 - KME/MECH3
Garant
Přednášející
Cvičící
Rozvrhové akce
| Přednáška | ZS | Čtvrtek 10-11 (15:45-17:25) | ||
| Přednáška | ZS | Čtvrtek 10-11 (15:45-17:25) | ||
| Cvičení | ZS | Pondělí 1-2 (07:30-09:10) | ||
| Cvičení | ZS | Pondělí 1-2 (07:30-09:10) |
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.
Odborné dovednosti po absolvování předmětu
- provést numerické řešení nelineárních matematických modelů popisujících chování systémů konajících sférický pohyb
- řešit chování lineárních kmitavých systémů buzených libovolným typem buzení
- řešit chování lineárních kmitavých systémů, které jsou uvedeny do pohybu jen vlivem nenulových počátečních podmínek
- určit analyticky a numericky vlastní frekvence a vlastní tvary kmitu lineárních systémů s více stupni volnosti
- určit setrvačné a vnější účinky působící na tělesa konající rotační, sférický nebo obecný prostorový pohyb
Požadavky na studenta
Podmínky pro udělení zápočtu:Vypracování semestrální práce na odpovídající úrovni
Požadavky ke zkoušce:
Aktivní znalost přednášené látky a schopnost aplikovat získané poznatky na řešení konkrétních úloh.
Doporučená literatura
- ZEMAN, V. - HLAVÁČ, Z.: Kmitání mechanických soustav , Skriptum ZČU v Plzni, 2004
- Dupal, Jan: Výpočtové metody mechaniky , Plzeň : ZČU, 1999