Detail předmětu

Vibrace a hluk vozidel

FSI-QDZ-AAk. rok: 2024/2025

V rámci předmětu je probírána fyzikální podstata vzniku a šíření vibrací a hluku s návazností na aplikace v automobilním průmyslu. Důraz je kladen na pochopení fyzikální podstaty vibrací a hluku, opatření vedoucí ke snížení negativních projevů a na analytické a numerické metody řešení této problematiky. Problematika je aplikována na identifikaci zdrojů vibrací a hluku u motorových vozidel, pohonných jednotek a rotačních strojů.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automobilního a dopravního inženýrství (ÚADI)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Znalosti matematiky vyučované na bakalářském studiu a nezbytně zahrnující lineární algebru (matice, determinanty, soustavy lineárních rovnic), diferenciální a integrální počet a obyčejné diferenciální rovnice.

Znalosti základů kinematiky, dynamiky, pružnosti a pevnosti.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet je podmíněn aktivní účastí ve cvičeních, řádným vypracováním semestrální práce a splněním podmínek kontrolních testů. Zkouška ověřuje znalosti získané na přednáškách i ve cvičení a je rozdělena do písemné teoretické části, písemné části zahrnující výpočtové řešení vibrací a hluku a do části ústní. Zkouška zohledňuje práci studenta ve cvičení. Student musí pro úspěšné splnění zkoušky dosáhnout nadpoloviční počet bodů z celkového počtu bodů.


Cvičení jsou povinné, forma nahrazení zameškané výuky je řešena individuálně s cvičícím nebo s garantem předmětu. Přednášky jsou nepovinné.

Učební cíle

Cílem je poskytnout základní vědomosti v problematice vibrací a hluku motorových vozidel a umožnit tak řešení této problematiky formou výpočtových a experimentálních metod.


Student získá schopnosti kritického posouzení vibrací a hluku motorových vozidel a aplikace analytických, numerických a experimentálních metod. Tyto schopnosti student uplatní při vývoji motorových vozidel.

Základní literatura

DE SILVA C. W. Vibration and Shock Handbook. 1st Edition. Taylor and Francis Group. 2005. (EN)
NGUYEN-SCHÄFER, Hung. Rotordynamics of Automotive Turbochargers. Second Edition. Ludwigsburg, Germany: Springer, 2015. ISBN 978-3-319-17643-7. (EN)
NORTON, M. P. and D. G. Karczub. Fundamentals of Noise and Vibration Analysis for Engineers. Cambridge University Press, second edition, 2004. ISBN 978-0-521-49561-6. (EN)

Doporučená literatura

DE JALON, J., G. a E. BAYO. Kinematics and Dynamic Simulations of Multibody Systems The Real-Time Chalange. New York: Springer-Verlag, 1994. ISBN 978-1461276012. (EN)
NGUYEN-SCHÄFER, Hung. Aero and Vibroacoustics of Automotive Turbochargers. 1. Stuttgart, Germany: 3, 2013. ISBN 978-3-642-35069-6. (EN)
NOVÝ R., KUČERA M. Snižování hluku a vibrací. Praha: Vydavatelství ČVUT Praha, 2009. (CS)
SMETANA, C. et al. Hluk a vibrace: měření a hodnocení. Praha: Sdělovací technika, 1998. ISBN 80-901936-2-5. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-ADI-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program N-ENG-A magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program N-AAE-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program N-ENG-Z magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, doporučený kurs

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

    specializace CLS , 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D.

Osnova

  1. Základní pojmy a veličiny při vibroakustických analýzách
  2. Popis a zpracování vibroakustických signálů se zaměřením na motorová vozidla
  3. Kmitání diskrétních soustav s aplikací na motorová vozidla
  4. Kmitání diskrétních soustav a specifické problémy motorových vozidel
  5. Aplikace metody konečných prvků na dynamické úlohy
  6. Šíření zvuku akustickým prostorem a jeho hodnocení
  7. Popis mechanických a aerodynamických zdrojů vibrací a hluku
  8. Vibrace a hluk subsystémů hnacích traktů
  9. Vibrace a hluk vysokootáčkových rotačních strojů
  10. Vibrace a hluk pohonných jednotek
  11. Vibrace a hluk hnacích traktů vozidel
  12. Vibrace a hluk vozidel v důsledku aerodynamiky a interakcí s vozovkou
  13. Vibrace a hluk elektrických vozidel

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D.

Osnova

  1. Představení metod a nástrojů pro analýzu vibrací a hluku
  2. Zpracování vibroakustických signálů získaných měřením motorových vozidel
  3. Analýza vibrací motorových vozidel pomocí analytických metod
  4. Analýza vibrací rotoru turbodmychadla pomocí analytických metod
  5. Představení komerčních nástrojů MKP pro řešení dynamických úloh
  6. Aplikace MKP pro modální strukturální analýzy komponent vozidel
  7. Aplikace MKP pro modální strukturální analýzy komponent pohonných jednotek
  8. Tvorba redukovaných pružných těles pro dynamické úlohy
  9. Aplikace MKP pro harmonické strukturální analýzy komponent pohonných jednotek
  10. Aplikace MKP pro harmonické strukturální analýzy komponent vozidel
  11. Aplikace MKP pro modální akustickou analýzu kavity kabiny traktoru
  12. Aplikace MKP pro harmonickou akustickou analýzu kavity vstupního potrubí
  13. Analýza vibrací a hluku vozidla s využitím MKP a analytických metod