Detail předmětu

Experimentální metody

FSI-QEMAk. rok: 2011/2012

Předmět "Experimentální metody" seznamuje studenty s postupy a metodami používanými při experimentálním řešení úkolů v oboru dopravní a manipulační technika tak, aby byli schopni je aplikovat v praxi.
Vysvětluje základy moderních metod měření mechanických veličin a definuje strukturu měřícího a řídícího přístrojového řetězce. Náplní kurzu je rovněž analýza spojitých a diskrétních signálů v časové a frekvenční oblasti, stejně jako měření kinematických veličin, sil, momentů, tlaku a hluku. Jsou vysvětleny základní pojmy a kategorie technické diagnostiky.
Zvláštní význam je kladen na tribodiagnostiku a vibroakustickou diagnostiku, zejména na metody zpracování diagnostického signálu.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Výsledky učení předmětu

Absolvent kursu získá teoretické znalosti a praktické zkušenosti
s experimentální prací s důrazem na využití počítačů při měření
i zpracování experimentu, je schopen pro jednodušší problémy
zvolit postup řešení a orientovat se při výběru vhodné
měřící techniky.

Prerekvizity

Základní znalosti z matematiky, numerické matematiky, statistiky a pravděpodobnosti, fyziky, mechaniky a elektrotechniky.

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 udělení zápočtu: aktivní účast na cvičení,
vypracování zpráv z experimentů
Zkouška: zkouška prověřuje osvojení znalostí získaných na
přednáškách, je orientována především na aplikaci těchto
znalostí na měření a přístrojovou techniku, zkouška
je písemná a ústní

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače s metodami měření a přístupy
při experimentálním řešení problémů se zaměřením na spalovací
motory a motorová vozidla. Podstatné je získání základní představy
o složitosti experimentálních prací a současných technických
možnostech při jejich řešení.

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

Účast na cvičení je povinná. Jednorázová neúčast může být nahrazena cvičením s jinou skupinou ve stejném týdnu nebo vypracováním náhradní úlohy. Delší nepřítomnost se nahrazuje zvláštním zadáním podle pokynů cvičícího.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-ADI , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor M-ADI , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.
doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

Osnova

1) Základy teorie experimentu
· proces řešení problému
· technický experiment jako zdroj poznatků
· teorie experimentu
· vyhodnocení měření, chyby a jejich korekce, nejistoty v měření
2) Měření neelektrických veličin
· měřící řetězec, kategorie měřených fyzikálních veličin
· snímače kinematických veličin, kmitočtová charakteristika
· elektrické vlastnosti snímače, vnitřní odpor, stabilita, teplotní drift
· normalizace signálu, rozsah, offset
3) Tenzometry (ing. Kašpárek)
· drátkové a fóliové tenzometry
· polovodičové tenzometry
· metody vyhodnocení signálu tenzometrů
· aplikace tenzometrů na snímače síly a tlaku
4) Zpracování snímaného signálu
· rozdělení spojitých a diskrétních signálů
· definice spojitého LTI systému
· vzorkování, vzorkovací věta
· Fourierova transformace
5) Analýza signálu v časové a frekvenční oblasti
· střední hodnota, rozptyl, efektivní hodnota, crest faktor
· trendová analýza, modulace signálu, synchronní filtrace
· Fourierova transformace neperiodických, period. a náhodných signálů
· rychlá Fourierova transformace (FFT)
6) Počítačem řízený experiment
· struktura měřícího řetězce
· zásuvné karty (AD, DA, DIO, Count)
· měřící systém IEEE 488, sběrnice VXI
· Digital Signal Processor
7) Lokalizace a navigace dopravních prostředků
· Global Positioning System
· způsob určení polohy, chyba měření času přijímače
· datové rámce signálu GPS, dekódování přijatých dat
· měření rychlosti
8) Aplikace metod TD na podvozky motorových vozidel
· bezdemontážní diagnostika závěsů kol MV
· rezonanční adhezní systémy (EUSAMA)
· rezonanční amplitudové systémy
· pasivní dokmitové systémy
9) Akustická měření při vývoji a provozu automobilů
· volné, blízké, difuzní pole
· měřené veličiny, váhové filtry ISO
· akustický výkon strojů
· akustické zkušebny
10) Akustická holografie, snižování hlukové emise
· identifikace zdrojů hluku
· mapování akustických polí, beamforming, SONAH
· snižování hladiny provozního hluku
· rezonanční, reflexní a absorpční tlumiče hluku
11) Měření tlaku a průtoku kapalin (ing. Kašpárek)
· hydrostatické a deformační tlakoměry
· piezoelektrické a kapacitní snímače tlaku
· rotametry, turbínkové a lopatkové průtokoměry
· indukční a ultrazvukové průtokoměry
12) Palubní diagnostika dopravních prostředků
· vývoj řídících systémů skupin automobilů
· Electronic Control Unit
· datové sítě automobilu, On Board Diagnostic
· komunikace na bázi sběrnice CAN
13) Úvod do experimentální modální analýzy
· analýza signálu, analýza systému
· vliv šumu na interpretaci výsledku (koherence)
· rozdělení excitační techniky
· metodika zjišťování parametrů vidů kmitání