337-0304/02 – Technické kmitání (TECKM)

Garantující katedraKatedra mechanikyKredity6
Garant předmětudoc. Ing. Jiří Podešva, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Jiří Podešva, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduální
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2012/2013Rok zrušení2014/2015
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
POD10 doc. Ing. Jiří Podešva, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+8

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:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

http://www.337.vsb.cz/materialy/Podesva_kmitani.pdf

Další požadavky na studenta

cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc

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

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2012/2013 (B2341) Strojírenství (3901R003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
ECTS - MechEng 2014/2015 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng 2013/2014 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng 2012/2013 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok