Detail předmětu

Aplikovaná mechanika stavebních a transportních strojů

FSI-QAMAk. rok: 2024/2025

Základní metody řešení dynamických soustav strojů oboru, kmitavé systémy strojů oboru včetně maticových metod řešení.
Počítačová podpora řešení dynamických systémů.
Přibližné metody řešení dynamických sytémů. Dynamika spojitých soustav - kmitání prizmatických prutů. Aplikace MKP v dynamice.
Dynamika vibrační dopravy a vibračního zhutňování.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automobilního a dopravního inženýrství (ÚADI)

Vstupní znalosti

Před absolvováním tohoto předmětu musí mít student zvládnuty znalosti z technické mechaniky, fyziky a vyšší matematiky.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zkouška se skládá z části písemné a ústní.
Písemná část zkoušky je hodnocena 50 body, k připuštění
k části ústní je nezbytné získat alespoň 20 bodů. Ústní část
zkoušky je klasifikována samostatně a má na výsledné hodnocení
váhu rovnocennou s částí písemnou.
Udělení zápočtu je vázáno aktivní účastí ve cvičení a zpracování zadaných projektů. Účast ve cvičeních je povinná.

Učební cíle

Cílem předmětu je rozvinutí a aplikace dosavadních znalostí z mechaniky
na problematiku stavebních a transportních strojů, a to zejména v oblasti
kmitání včetně počítačové podpory.
Kurz přispívá k dalšímu rozšíření znalostí z technické mechaniky
a to v aplikaci na konkrétních příkladech strojů zvoleného
studijního oboru. Zejména se jedná o získání schopnosti
identifikovat silové účinky v mechanismech při jejich rozběhu
a brždění a schopnosti analyzovat a optimalizovat vibrační
účinky ve strojích při využívání běžných výpočtových metod.

Studijní opory

HAMAD, Yehia. Rigid Body Dynamics. 1. Mansoura: Springer Nature Switzerland AG 2022, 2022. ISBN 978-3-030-96335-4.

DRESIG, Hans, Franz HOLZWEIßIG, Wolf GROSSKOPF a Sven ESCHE. Dynamics of machinery: theory and applications. Heidelberg: Springer, 2010, xi, 544 s. ISBN 978-3-540-89939-6.

ŠKOPÁN, M.:Aplikovaná mechanika stavebních a transportních strojů. Elektronické skriptum, VUT FSI Brno, 2009

GENTA, Giancarlo. Vibration dynamics and control. New York: Springer, 2008, xxiv, 855 s. : il. ISBN 978-0-387-79579-9.

STEJSKAL, V.: Mechanika III / dynamika. Skriptum ČVUT, Praha 2001, ISBN 80-01-02388-5

Základní literatura

DRESIG, Hans, Franz HOLZWEIßIG, Wolf GROSSKOPF a Sven ESCHE. Dynamics of machinery: theory and applications. Heidelberg: Springer, 2010, xi, 544 s. ISBN 978-3-540-89939-6. (EN)
GENTA, Giancarlo. Vibration dynamics and control. New York: Springer, 2008, xxiv, 855 s. : il. ISBN 978-0-387-79579-9. (EN)
GROSS, Dietmar. Engineering mechanics. 3, Dynamics. Heidelberg: Springer, 2011, ix, 359 s. ISBN 978-3-642-14018-1. (EN)
STEJSKAL, V.: Mechanika III / dynamika. Skriptum ČVUT, Praha 2001, ISBN 80-01-02388-5 (CS)

Doporučená literatura

GENTA, Giancarlo. Vibration dynamics and control. New York: Springer, 2008, xxiv, 855 s. : il. ISBN 978-0-387-79579-9. (EN)
STEJSKAL, V.:Kmitání s Matlabem, skriptum ČVUT Praha, 2002, ISBN 80-01-02435-0 (CS)
ŠKOPÁN, M.:Aplikovaná mechanika stavebních a transportních strojů. Elektronické skriptum, VUT FSI Brno, 2003 (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-ADI-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc.

Osnova

1. Základní metody řešení dyn. soustav – metody uvolňování a redukce.
2. Aplikace variačních principů mechaniky. Dynamická rovnováha pracovních mechanismů strojů. Aplikace Žukovského páka.
3. Pohybová rovnice stroje, Lagrangeovy pohybové rovnice, aplikace na diskrétní kmitavé soustavy.
4. Kmit. systémy strojů oboru - aplikace soustav s 1 st. volnosti.
5. Kmit. systémy strojů oboru - soust. s 2 a více st. volnosti.
6. Tlumené vynucené kmitání soustav se 2 a více st. volnosti – tlumený dynamický tlumič
7. Maticové metody v teorii lineárních soustav s konečným počtem stupňů volnosti
8. Přibližné metody řešení diskrétních i spojitých dynamických systémů.
9. Dynamika vibrační dopravy a třídění - pohyb materiálu po vibračním žlabu.
10. Dynamika pohonu vibračních dopravníků, vibrační zhutňování.
11. Počítačová podpora řešení dyn. soustav
12. Dynamika spojitých soustav - kmitání priz. prutů
13. Aplikace MKP v dynamice

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D.

Osnova

1. Dynamická rovnováha zemního a mobilního stroje, rozběh.
2. Metoda Žukovského páky, rovnovážná dyn. síla v mechanismu
3. Návrh setrvačníku stroje s nekonstantním převodem
4. Vibrace zdvihového mechanismu, výpočet torzních tlumičů
5. Řešení rovinného dynamického modelu zemního stroje
6. Návrh tlumeného hltiče kmitů
7. Řešení prostorového modelu vibr. podavače
8. Aplikace Rayeighovy metody a metody maticové iterace
9. Výpočet dopravní rychlosti vibračních dopravníků
10. Optimalizace návrhu vibračního hutnícího stroje
11. Řešení soustav obyč., param. a diferenciálních rovnic
12. Řešení složitých soustav pomocí tvorby makrobloků
13. Řešení rovinných prutových soustav pomocí MKP

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz