Mechanika 2 - KME/MECH2

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

Doc. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. Přednáška EP 120 LS Pátek 1-2 (07:30-09:10)
Ing. Alena Jonášová, Ph.D. Cvičení UU 208 LS Pondělí 2-3 (08:25-10:05)
Doc. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. Cvičení UU 105 LS Pondělí 4-5 (10:15-11:55)
Ing. Vladimír Lukeš, Ph.D. Cvičení UU 105 LS Pondělí 6-7 (12:05-13:45)
Ing. Vladimír Lukeš, Ph.D. Cvičení UU 105 LS Pondělí 8-9 (13:55-15:35)
Ing. Miroslav Horák, Ph.D. Cvičení UU 105 LS Úterý 8-9 (13:55-15:35)
Ing. Jan Rendl Cvičení UC 410 LS Úterý 10-11 (15:45-17:25)
Ing. Zdeňka Rendlová, Ph.D. Cvičení UC 410 LS Středa 4-5 (10:15-11:55)
Ing. Stanislav Plánička, Ph.D. Cvičení UC 410 LS Středa 6-7 (12:05-13:45)
Ing. Stanislav Plánička, Ph.D. Cvičení UC 422 LS Středa 9-10 (14:50-16:30)
Ing. Zdeňka Rendlová, Ph.D. Cvičení UU 105 LS Čtvrtek 9-10 (14:50-16:30)

Cíle předmětu

Seznámit studenty nejprve s
- kinematickým řešením rovinných mechanismů pomocí analytických a grafických metod,
- se statickým řešením rovinných soustav těles pomocí analytických a grafických metod.
Uvést studenty dále do řešení problémů dynamiky hmotného bodu, tělesa a rovinných soustav těles. Představit studentům základy teorie kmitání lineárních soustav s jedním stupněm volnosti.

Harmonogram

Týden Přednáška Cvičení
1. Kinematické řešení rovinných mechanismů (analytické a grafické metody). Složení rovinných soustav těles. Ukázky mechanických modelů vybraných mechanismů.
2. Statické řešení nepohyblivých rovinných soustav těles (analyticky a graficky). Metoda uvolňování. Prutové soustavy. Kinematické řešení rovinných mechanismů – analytické a grafické řešení. Program ctyrkloubak.m pro kinematické řešení čtyřkloubového mechanismu.
3. Statické řešení rovinných mechanismů – analytické a grafické řešení. Statické řešení nepohyblivých rovinných soustav těles – analytické a grafické řešení.
4. Dynamika hmotného bodu. Pohybová rovnice a její řešení. Podmínka dynamické rovnováhy. Relativní pohyb hmotného bodu. Věty o pohybu hmotného bodu. Statické řešení rovinných mechanismů – analyticky a graficky.
5. Dynamika soustavy hmotných bodů. D´Alembertův princip a věty o pohybu. Vyšetřování pohybu hmotného bodu z pohybové rovnice a z podmínky dynamické rovnováhy. Aplikace vět o pohybu hmotného bodu.
6. Dynamika tělesa. Střed hmotnosti, matice setrvačnosti, hybnost, moment hybnosti a kinetická energie. Vyšetřování relativního pohybu hmotného bodu. Aplikace d´Alembertova principu a vět o pohybu soustavy hmotných bodů.
7. Posuvný a rotační pohyb tělesa. Setrvačné účinky na rotor. Výpočet momentů setrvačnosti a deviačních momentů těles. Transformační vztahy.
8. Obecný rovinný pohyb tělesa. Vyšetřování posuvného pohybu tělesa. Rozběh (doběh) rotoru. Reakce v ložiskách od nevyváženosti rotoru.
9. Dynamika rovinných soustav těles. Metoda uvolňování. Vyšetřování pohybu těles při valení. Setrvačné účinky na těleso při obecném rovinném pohybu.
10. Metoda redukce hmot. Metody integrace pohybových rovnic. Kinetostatické řešení rovinných mechanismů metodou uvolňování.
11.

Aplikace vět o pohybu
Ráz těles
Elementární teorie rázu, Energie ztracená rázem těles

Vyšetřování pohybu rovinných mechanismů metodou redukce hmot. Počítačová simulace pohybu soustavy těles s proměnnými převody. Zadání zápočtové úlohy.
12. Základy teorie kmitání. Matematické modely lineárních soustav s jedním stupněm volnosti. Volné kmitání. Vlastní frekvence a volné kmitání netlumených a tlumených soustav s jedním stupněm volnosti.
13. Vynucené kmitání lineárních soustav s jedním stupněm volnosti. Impulzní, přechodová a amplitudová charakteristika. Ustálené harmonicky vybuzené kmitání. Kinematické buzení a buzení od nevyváženosti rotoru.

Odborné dovednosti po absolvování předmětu

  • umět použít analytické metody pro kinematické řešení rovinných mechanismů
  • umět použít grafické metody pro vyšetřování rychlostí bodů a těles u rovinných mechanismů
  • provést statické řešení rovinných soustav těles pomocí analytických a grafických metod
  • umět řešit pohyb hmotného bodu aplikací pohybové rovnice, podmínek dynamické rovnováhy a vět o pohybu
  • řešit posuvný, rotační a obecný rovinný pohyb tělesa
  • aplikovat metodu uvolňování pro řešení úlohy kinetostatiky a vlastní dynamiky
  • aplikovat metodu redukce hmot a silových účinků pro sestavení vlastní pohybové rovnice
  • vyšetřit odezvu na volné a vynucené kmitání lineárních soustav s jedním stupněm volnosti

Poznámky:

Podmínky pro udělení zápočtu:

Vypracování a obhájení semestrální práce na odpovídající úrovni. Semestrální práci zadává a hodnotí vyučující rozvrhové akce, na které je student zapsán. Zápočty z předmětu KME/MECH2 získané v předchozích letech studia se neuznávají.

Charakteristika zkoušky: 

kombinovaná (písemná a ústní)  

Struktura písemné části zkoušky

5 příkladů (á 4 body za správné řešení).
Z písemné části zkoušky je možné získat max. 20 bodů.
Pro úspěšné absolvování písemné části zkoušky je nutné získat alespoň 10 bodů.

Požadavky na ústní část zkoušky

Aktivní znalost přednášené látky a schopnost aplikovat  získané poznatky na řešení konkrétních úloh.

Doporučená literatura

Ke stažení

Více informací o předmětu (portál ZČU)

Patička