Detail předmětu

Dynamika rotorových soustav

FSI-9DRSAk. rok: 2022/2023

V kurzu budou studenti seznámeni s dynamickým chováním konstrukčních celků a částí rotorových soustav. Pozornost je věnována jednak predikci kritických otáček a možnostem snižování vibrací rotačních strojů, dále stanovení charakteristik vazeb mezi rotující a nerotující části. Tyto charakteristiky bývají nelineární, proto je věnována pozornost i možnostem linearizace. Kromě toho budou studenti seznámení s možnostmi zpracování dat získaných při měření vibrací rotačních strojů

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

Ing. Petr Lošák, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají znalosti z oblasti rotorových soustav. Absolvent bude schopen samostatně provádět analýzu vibrací rotačních stojů a predikovat rezonanční stavy. Kromě toho bude schopen na základě zpracování naměřených dat stanovit pravděpodobnou příčinu vibrací a navrhovat úpravy, které povedou k jejich snížení.

Prerekvizity

Studenti musí umět řešit problém vlastních hodnot. Řešit odezvu při vynuceném, ustáleném a přechodovém kmitání soustav s n stupni volnosti. Dále musí mít znalosti základů nelineárního kmitání, a znalost základů experimentální modální analýzy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

Během semestru budou studentům zadány semestrální práce, jejichž
odevzdání je nutnou podmínkou udělení zápočtu.
V zápočtovém týdnu bude psán závěrečný test ze základů dynamiky
rotorových soustav. Bude dáno 10 otázek, každá bude hodnocena
max. 2 body, tj. 20 boidů maximálně.
Hodnocení:
19-20 - výborně
16-18 - velmi dobre
14-15 - dobře
12-13 - uspokojivě
10-11 - dostatečně
0-9 – nevyhovující

Při hodnocení bude rovněž přihlédnuto ke kvalitě odevzdaných semestrálních
prací

Učební cíle

Předmět je zaměřen na vysvětlení teoretického základu dynamiky rotorových soustav. Zaměřen je zejména na výpočtové a experimentální modelování dynamických vlastností. Cvičení probíhá na počítači, jsou v něm řešeny praktické problémy objevující se u rotačních strojů. Dále je předmět zaměřen získávání potřebných informací z naměřených dat.

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

V případě dlouhodobé neúčasti je nutná konzultace s vyučujícím a neúčast lze kompenzovat zadáním speciálních prací.

Základní literatura

Erwin Kramer: Dynamics of Rotors and Foundations. Springer verlag, 2005
Gasch, Pfutzner: Dynamika rotorů, SNTL Praha, 1980 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program D-ENE-K doktorský 1 ročník, letní semestr, doporučený kurs
  • Program D-ENE-P doktorský 1 ročník, letní semestr, doporučený kurs
  • Program D-IME-K doktorský 1 ročník, letní semestr, doporučený kurs
  • Program D-IME-P doktorský 1 ročník, letní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Lošák, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do rotorových soustav, základní modely rotorů
2. Netlumený Lavalův (Jeffcottův) rotor v tuhých a pružných ložiskových podporách
3. Lavalův (Jeffcottův) rotor s vnějším a vnitřním tlumením. Stabilita pohybu
4. Vazby mezi rotující a nerotující části (ložiska, tlumiče, těsnící spáry).
5. Kmitání olopatkovaných disků, Campbellův diagram
6. Kmitání netlumeného rotoru s uvážením gyroskopických účinků
7. Vyvažování rotorů
8. Metody redukce dynamických systémů
9. Dynamika rotačně periodických struktur
10. Metody řešení nelineárních rotorových soustav
11. Analýza a hodnocení vibrací v rotačních strojích
12. Dynamika rotorů nekruhových průřezů
13. Využití optimalizace při návrhu rotačních strojů