Detail předmětu

Dynamika

FSI-5DTAk. rok: 2011/2012

Kurs dynamika seznamuje studenty se základními axiomy, zákony a principy klasické technické mechaniky. Postupně se probírají následující oblasti dynamiky: Dynamika hmotného bodu, dynamika soustavy hmotných bodů, hmotnostně-geometrické charakteristiky tuhých těles, dynamika tuhých těles, dynamika soustav tuhých těles (rovinné modely), základy analytické dynamiky (Lagrangeovy rovnice), lineární teorie kmitání mechanických soustav (volné,tlumené a vynucené kmity s jedním i více stupni volnosti).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Eduard Malenovský, DrSc.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Dynamika zkoumá vzájemný vztah mezi pohybem a silami. Studenti budou schopni : konstruovat a analyzovat diagram uvolněného tělesa a psát jeho pohybové rovnice. Řešit problémy soustav těles vcelku použitím práce a energie a Lagrangeovými rovnicemi. Analyzovat dynamické systémy a doporučovat jejich změny a analyzovat důsledky těchto změn. Řešit jednoduché lineární kmitavé soustavy.

Prerekvizity

Řešit soustavu lineárních a nelineárních rovnic. Trigonometrii a analytickou geometrii v prostoru. Diferenciální a integrální počet jedné proměnné. Vektorovou algebru. Vektorové vyjádření sil a momentů. Uvolňovat tělesa. Řešit lineární diferenciální rovnice druhého řádu.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky k udělení zápočtu:
Podmínky k udělení zápočtu: Aktivní účast na cvičeních, získání minimálně 15 bodů v kontrolních testech průběžných znalostí. Bodový zisk z průběžných testů (max.30 bodů) je součástí výsledné klasifikace předmětu.

Zkouška: akcentována je písemná část, ve které je možno získat max.70 bodů. Náplní zkoušky je písemné řešení typických úloh z profilujících oblastí předmětu, případně doplněné vybranými otázkami z teorie. Konkrétní podobu zkoušky, typy a počet příkladů či otázek sdělí přednášející v průběhu semestru.

Výsledné hodnocení je dáno součtem bodového zisku ze cvičení a u zkoušky. K úspěšnému zakončení předmětu je nutno získat alespoň 51 bodů.

Učební cíle

Cílem kursu Dynamika je seznámit studenty se základními zákony mechaniky a metodami dynamického řešení mechanických soustav. Důraz se klade na to, aby studenti porozuměli fyzikálním principům způsobujících pohyb tuhých těles a dovedli je aplikovat při řešení jednoduchých technických problémů v praxi.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná. Jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou skupinou v tomtéž týdnu nebo zadáním náhradních úloh, delší neúčast se nahrazuje vypracováním náhradních úloh podle pokynů cvičícího.

Základní literatura

Meirovitch, L.: Elements of Vibration Analysis, 2005 (EN)
Slavík J.,Stejskal V.,Zeman V.: Základy dynamiky strojů, 2000 (CS)
Harris V.,M., Crede Ch.: Shock and Vibration Handbook, 2005 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-MET , 3. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-STI , 3. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Lubomír Houfek, Ph.D.
prof. Ing. Eduard Malenovský, DrSc.

Osnova

1. Dynamika hmotného bodu, složený pohyb bodu.
2. Soustavy hmotných bodů. Momenty setrvačnosti a momenty deviační.
3. Dynamika hmotného tělesa. Translační a rotační pohyb.
4. Obecný rovinný pohyb tělesa.
5. Sférický pohyb tělesa. Setrvačník.
6. Dynamika vázaných soustav těles, metody řešení.
7. Úvod do analytické dynamiky.
8. Lagrangeovy rovnice II.druhu.
9. Základy lineární teorie kmitů s 1 stupněm volnosti,lineární tlumení.
10.Vynucený kmitavý pohyb s 1 stup.volnosti.
11.Kinematické buzení s 1 stup.volnosti
12.Kmitání se dvěma stupni volnosti, volné kmitání.
13.Vynucené kmitání soustav se dvěma stupni volnosti.

Cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Lukáš Březina, Ph.D.
Ing. Martin Donát, Ph.D.
Ing. Daniel Dušek, Ph.D.
doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D.
doc. RNDr. Karel Pellant, CSc.

Osnova

1. Axiomy dynamiky.Sestavování pohybových rovnic hmotného bodu.
2. Obecný rovinný pohyb tělesa. Sférický pohyb tělesa.
3. Účinky rotujících těles na ložiska.
4. Sestavování pohybových rovnic pomocí Lagrangeových rovnic II. druhu. Stabilita.
5.Kmitání se dvěma stupni volnosti.
6.Rekapitulace probrané látky.

Cvičení s počítačovou podporou

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Eduard Malenovský, DrSc.

Osnova

1. Řešení pohybu hmotného bodu.
2. Řešení soustavy hmotných bodů.
3. Momenty setrvačnosti a momenty deviační.
4. Translační a rotační pohyb tělesa.
5. Obecný rovinný pohyb tělesa.
6.Volné kmitání s 1 stupněm volnosti.
7.Vynucené kmitání s 1 stupněm volnosti.