337-0304/01 – Technické kmitání (TECKM)
Garantující katedra | Katedra mechaniky | Kredity | 6 |
Garant předmětu | doc. Ing. Jiří Podešva, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Jiří Podešva, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2002/2003 | Rok zrušení | 2011/2012 |
Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Naučit studenty teorii lineárního kmitání soustav s jedním a více stupni volnosti a základní poznatky z teorie nelineárního kmitání mechanických soustav. Získané vědomosti umět aplikovat na řešení úloh technické praxe.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
Rozšíření poznatků kmitání lineárních soustav s 1° volnosti, kmitání buzené
rotující hmotou, přenos síly do podloží, kmitání vynucené periodickou silou a
silou obecného časového průběhu. Podélné a kroutivé kmitání lineárních soustav
s více stupni volnosti, ohybové kmitání lineárních soustav s více stupni
volnosti, kritické otáčky hřídelů. Nelineární kmitání soustav s 1° volnosti.
Povinná literatura:
[1] BROUSIL, J.- SLAVÍK, J.- ZEMAN, V. Dynamika. Praha: SNTL/ALFA,1989. 328 s.
[2] JULIŠ, K.- BREPTA, R. Mechanika II. Díl Dynamika. Praha: SNTL , 1987. 685 s.
[3] BRÁT, V.- STEJSKAL, V.- VOTÍPKA, F. Základy dynamiky strojů a konstrukcí.
Praha: ES ČVUT, 1978. 185 s.
http://www.337.vsb.cz/materialy/Podesva_kmitani.pdf
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Podélné kmitání soustav s 1o volnosti. Kmitání volné a tlumené. Kmitání
vynucené budící silou harmonického průběhu (komplexní přenosová funkce,
charakteristiky, resonance).
Kmitání buzené rotující hmotou. Přenos síly do podloží.
Kmitání vynucené periodickou silou obecného průběhu a budící silou obecného
časového průběhu. Kmitání kroutivé, ohybové a krouživé.
Kmitání lineárních systémů se dvěma stupni volnosti. Kmitání podélné a kroutivé
- volné netlumené kmitání, ortogonalita vlastních vektorů. Hlavní souřadnice.
Kmitání vynucené: budící síly harm. Průběhu, kinematické buzení, buzení
odstředivou silou.
Vynucené kmitání tlumené soustavy – budící síly harmonického průběhu.
Zvláštnosti řešení soustav nevázaných k rámu.
Kmitání podélné a kroutivé s více stupni volnosti. Vlastní frekvence a tvary
kmitání, ortogonalita vlastních tvarů.
Vynucené kmitání, metoda modální analýzy.
Ohybové kmitání volné a vynucené. Kritické otáčky hřídelů s a hmotami.
Nelineární kmitání soustav s 1o volnosti. Matematické a fyzikální příčiny
nelinearit.
Přesné řešení pohybové rovnice volného kmitání. Přibližné metody řešení
nelineárních pohybových rovnic.
Vlastnosti nelineárních soustav. Amplitudové a fázové charakteristiky,
nelineární resonance.
Otázky ke zkoušce
1. Podélné kmitání lineárních soustav s 1º volnosti, kmitání volné netlumené a tlumené.
2. Podélné kmitání lineárních soustav s 1º volnosti, kmitání vynucené budící silou harmonického průběhu – amplitudová a fázová charakteristika.
3. Podélné kmitání lineární soustavy s 1º volnosti – kmitání buzené rotující hmotou.
4. Podélné kmitání lineární soustavy s 1º volnosti – přenos síly do podloží.
5. Podélné kmitání lineární soustavy s 1º volnosti – kinematické buzení.
6. Podélné kmitání lineární soustavy s 1º volnosti – kmitání vynucené budící silou obecného periodického průběhu.
7. Podélné kmitání lineární soustavy s 1º volnosti , kmitání vynucené budící silou obecného časového průběhu, Duhamelův integrál.
8. Kmitání rotační, kroutivé, ohybové a krouživé lineárních soustav s 1º volnosti.
9. Kmitání lineárních soustav s více stupni volnosti – metody odvození pohybových rovnic.
10. Kmitání lineárních soustav se 2º volnosti – volné kmitání netlumené, vlastní frekvence a tvary kmitání, obecné řešení.
11. Hlavní (modální) souřadnice.
12. Zvláštní případy kmitání s více stupni volnosti - soustava nevázaná k rámu, symetrická soustava.
13. Vynucené kmitání netlumené lineární soustavy se 2º volnosti, budící síla harmonického průběhu, amplitudy ustáleného vynuceného kmitání, amplitudové charakteristiky.
14. Kinematické buzení kmitání lineární soustavy se 2º volnosti.
15. Buzení odstředivou silou lineární soustavy se 2º volnosti – amplitudy ustáleného vynuceného kmitání, amplitudové charakteristiky.
16. Kroutivé kmitání lineární soustavy se 2º volnosti.
17. Kroutivé kmitání lineárních soustav nevázaných k rámu.
18. Podélné a kroutivé kmitání lineárních soustav s nº volnosti – pohybové rovnice v maticovém tvaru.
19. Volné netlumené kmitání lineárních soustav s nº volnosti – vlastní frekvence a tvary kmitání, normování, obecné řešení.
20. Ortogonalita vlastních vektorů, modální matice.
21. Vynucené kmitání lineární netlumené soustavy s nº volnosti, budící síla obecného průběhu, metoda modální transformace.
22. Rayleighův kvocient, definice, vlastnosti, praktické využití.
23. Vynucené kmitání netlumené a tlumené lineární soustavy s nº volnosti, budící síla harmonického průběhu.
24. Ohybové kmitání lineárních soustav s více stupni volnosti, pohybové rovnice, vlastní frekvence a tvary kmitání.
25. Nelineární kmitání soustav s 1º volnosti – fyzikální příčiny nelinearit a jejich matematické modelování.
26. Přesné řešení pohybové rovnice volného kmitání nelineární soustavy s 1º volnosti.
27. Metoda přímé linearizace pro řešení pohybové rovnice nelineárního kmitání soustavy s 1º volnosti.
28. Metoda ekvivalentní linearizace pro řešení pohybové rovnice nelineárního kmitání soustavy s 1º volnosti.
29. Vynucené kmitání nelineárních soustav.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.