Detail předmětu

Experimentální mechanika

FSI-REMAk. rok: 2019/2020

Základy elektrických metod měření mechanických veličin. Zpracování spojitých a diskrétních náhodných procesů v časové a frekvenční oblasti. Metody pro určování napjatosti a přetvoření v bodě tělesa a v jisté oblasti tělesa (především odporová tenzometrie, reflexní fotoelasticimetrie a křehké laky). Měření kinematických veličin, sil, momentů, tlaků.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Přehled o soudobých možnostech experimentálního vyšetřování vybraných mechanických veličin potřebných pro posuzování bezporuchovosti strojů a jejich dílců. Základní praktické znalosti a zkušenosti z této problematiky. Schopnost formulovat reálné požadavky na tyto činnosti u specializovaných pracovišť a kvalifikovaně zhodnotit a interpretovat jejich výsledky.

Prerekvizity

Základní znalosti analogové a digitální techniky, měření elektrických a neelektrických veličin, matematické statistiky, vlnové optiky, mechaniky těles, pružnosti a pevnosti.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Požadavky na udělení zápočtu: aktivní účast na cvičeních,kvalitní vypracování laboratorních úloh, řešení dodatečných úloh v případě omluvené delší neúčasti.
Zkouška - kombinovaná (písemná a ústní). V písemné části musí student prokázat znalost základních pojmů, důležitých zákonitostí a jejich aplikace; v ústní části pak probíhá diskuse nad písemnou částí zkoušky a protokoly z laboratorních cvičení. V žádné z těchto částí nesmí být student hodnocen stupněm F.

Učební cíle

Seznámit studenty se soudobými metodami, přístrojovou a výpočetní technikou pro zjišťování vstupních údajů potřebných pro výpočtové modelování strojů a jejich dílců a verifikací jeho výsledků. Kurs se zaměřuje především na způsoby vyšetřování napjatosti a přetvoření, kinematických veličin, sil, momentů, tlaků a hluku a zpracování získaných výsledků s využitím systémů CAT/CAME.

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.

Základní literatura

Dally, J.W. et al.: Instrumentation for Engineering Measurements, John Wiley&Sons, New York 1984
Harris, C.M.: Shock and Vibration Handbook, McGraw Hill 1996
Kobayashi, A.S.: Handbook on Experimental Mechanics., Prentice Hall, New Jersey 1987

Doporučená literatura

Janíček P., Technický experiment. VUT FS Brno 1988
Miláček, S.: Měření a vyhodnocování mechanických veličin, ČVUT Praha 2001
Vlk M. et al., Experimentální mechanika. VUT FSI 2003 (www.fme.vutbr.cz/opory)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-IMB , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor M-MET , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do metodiky experimentálních prací. Měřicí řetězec.
2. Pasivní senzory mechanických veličin.
3. Aktivní senzory mechanických veličin.
4. Spojité a diskrétní signály - metodika jejich zpracování.
5. Digitální filtrace signálů.
6. Aparatury pro měření měchanických veličin.
7. Měření kinematických veličin.
8. Metody pro určování napjatosti a přetvoření těles.
9. Vlastnosti odporových tenzometrů.
10.Hlediska pro optimální volbu odporových tenzometrů.
11.Optické metody (fotoelasticimetrie, moiré, holografie, spekl).
12.Křehké laky. Měření zbytkových napětí. Detekce trhlin.
13.Měření sil, kroutících momentů a tlaků.

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Osnova

1. Bezpečnost při práci v laboratoři. Nejistoty měření.
2. Teoretické otázky statistického zpracování výsledků měření.
3. Problematika korelace a regrese.
4. Určení deformačního součinitele odporového tenzometru.
5. Zapojování tenzometrů. Měření rovinné napjatosti - kombinace Mo a Mk.
6. Zpracování náhodných procesů na počítači.
7. Ohýbaný prut a ohýbaný pás - porovnání. Posouzení siloměrného prvku.
8. Kmitání rotorových soustav.
9. Kmitání turbinové lopatky.
10.Ohybová porucha na skořepině - teorie a experiment.
11.Porovnání samokompenzace odporových tenzometrů.
12.Transmisní a reflexní fotoelasticimetrie.
13.Měření zbytkového napětí odvrtávací metodou.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz