Dynamika - KME/D

Garant

Cíle předmětu

Představit studentům základní přístupy pro vyšetřování pohybu hmotného bodu, soustavy hmotných bodů a tělesa v rovině. Demonstrovat studentům základní metody pro vyšetřování pohybu rovinných soustav těles včetně metod integrace pohybových rovnic. Na vybraných příkladech aplikovat elementární teorii rázu. Studenti se rovněž na konkrétních příkladech seznámí s vyšetřováním volných a vynucených kmitů netlumených a tlumených lineárních soustav s jedním stupněm volnosti.

Určeno: studentům FST a FAV bakalářských studijních programů

Harmonogram

Týden Přednáška Cvičení
1. Dynamika tělesa. Pohybové rovnice a setrvačné účinky. Vyvažování tuhých rotorů. Vyšetřování setrvačných účinků a reakce v uložení rotorů. Vyvažování rotorů.
2. Sférický pohyb tělesa. Vyšetřování setrvačných účinků, reakce v uložení setrvačníků a jejich kinetická energie.
3. Rovinný, prostorový a šroubový pohyb tělesa. Vyšetřování pohybu, kinetické energie, setrvačných účinků a reakcí.
4. Dynamika soustav těles. Pohyblivost a statická určitost vázaných mechanických soustav (VMS). Kinetostatické řešení VMS. Kinetostatické řešení vybraných mecha-nismů bez pasivních a s pasivními odpory.
5. Vyvažování mechanismů. Ráz těles. Centrický a excentrický ráz těles. Zadání zápočtové úlohy.
6. Matematické modelování pohybu VMS metodou Lagrangeových rovnic obyčejného typu. Nerovnoměrnost chodu strojů. Vyšetřování pohybu soustav aplikací Lagrangeových rovnic.
7. Matematické modelování pohybu VMS metodou Lagrangeových rovnic smíšeného typu. Počítačová simulace pohybu soustavy.
8. Základy teorie kmitání. Matematické model lineárních soustav s 1° volnosti. Volné kmity. Vyšetřování volných kmitů podélně, příčně a torzně kmitavých soustav.
9. Vynucené kmitání soustav s 1°volnosti. Přechodové a ustálené harmonicky a periodicky buzené kmity. Metoda Laplaceovy transformace. Ustálené harmonicky buzené kmity vyvolané nevyváženou rotující hmotností a kinematickým buzením.
10. Matematické modelování lineárních soustav se dvěma a více stupni volnosti v maticovém tvaru. Vlastní frekvence a vlastní tvary kmitu. Spektrální a modální matice. Modelování kmitání pružně uloženého tělesa a torzní soustavy.
11. Modální metoda vyšetřování volných a vynucených kmitů netlumených lineárních soustav s více stupni volnosti. Výpočet dynamické odezvy netlumené soustavy se dvěma stupni volnosti.
12. Modelování kmitání jednorozměrných kontinuí metodou konečných prvků. Ohybové kmitání nosníků metodou konečných prvků.
13. Ustálené harmonicky a periodicky buzené kmity. Frekvenční charakteristiky. Ustálené harmonicky buzené kmity rámu.

Odborné dovednosti po absolvování předmětu

  • vyřešit pohyb hmotného bodu a soustavy hmotných bodů
  • umět vypočítat momenty setrvačnosti a deviační momenty vybraných těles
  • vyřešit posuvný, rotační a obecný rovinný pohyb tělesa
  • na konkrétních příkladech aplikovat metodu uvolňování a metodu redukce hmot pro vyšetřování pohybu rovinných soustav těles
  • na vybraných příkladech aplikovat elementární teorii rázu
  • řešit volné a vynucené kmitání netlumených a tlumených lineárních soustav s jedním stupněm volnosti

Podmínky zápočtu

Vypracování zápočtové úlohy

Zkouška

Ústní

Doporučená literatura

Ke stažení

Více informací o předmětu (portál ZČU)

Patička