Wybrane zagadnienia mechaniki analitycznej, drgań i stateczności

Nazwa przedmiotu:
Wybrane zagadnienia mechaniki analitycznej, drgań i stateczności
konstrukcji mechanicznych
Selected Problems of Analitical Mechanics, Vibrations and Stability
of Mechanical Structures
Dyscyplina:
Budowa i eksploatacja maszyn
Forma studiów:
Stacjonarne
Kod przedmiotu: B6_05w
Rodzaj przedmiotu:
Przedmiot fakultatywny
Poziom przedmiotu:
III stopnia
Rok: III
Semestr: VI
Rodzaj zajęć:
wykład
Liczba godzin/tydzień:
E
1W
Liczba punktów:
3 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Zapoznanie studentów z drganiami mechanicznymi układów tłumionych lub nietłumionych o
skończonej liczbie stopni swobody oraz układów ciągłych.
C2. Zapoznanie studentów z kryteriami utraty stateczności.
C3. Nabycie przez studentów umiejętności w zakresie wyznaczania obciążenia krytycznego oraz
częstości i postaci drgań układów drgających.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH
KOMPETENCJI
1. Wiedza z zakresu matematyki i fizyki.
2. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań.
3. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji
technicznej.
4. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – posiada wiedzę teoretyczną z zakresu drgań mechanicznych,
EK 2 – potrafi wyznaczyć częstość drgań własnych nietłumionych i tłumionych układów
mechanicznych
EK 3 – potrafi wyznaczyć postacie drgań własnych nietłumionych i tłumionych układów
mechanicznych,
EK 4 – ma ogólną wiedzę na temat wpływu parametrów układu na drgania,
EK 5 – ma ogólną wiedzę na temat kryteriów utraty stateczności smukłych układów
sprężystych,
EK 6 – potrafi wyznaczyć siłę krytyczną układu smukłego na podstawie statycznego i
kinetycznego kryterium stateczności.
TREŚCI PROGRAMOWE
Liczba
godzin
Forma zajęć – Wykład
W1–
Drgania swobodne wahadła z ruchomym punktem zaczepienia (teoria
nieliniowa dużych przemieszczeń, teoria nieliniowa umiarkowanie dużych
przemieszczeń,
teoria liniowa).
W2–
Drgania swobodne układu zbudowanego z dwóch wahadeł matematycznych.
W 3,4 –
Drgania wymuszone i swobodne wirnika jako układu o dwóch stopniach
swobody.
W5–
Tłumiony dynamiczny eliminator drgań.
W6–
Drgania swobodne kratownicy Milesa – rozwiązanie za pomocą metody
małego parametru.
W7–
Stateczność i drgania swobodne dwuprętowej ramy (układ dyskretny o
jednym
stopniu swobody).
W8–
Dyskretyzacja belki Bernoulliego-Eulera z centralnie zamocowaną masą –
zagadnienie geometrycznie nieliniowe.
W 9,10 – Drgania swobodne belki Bernoulliego-Eulera z centralnie zamocowana masą
(energia kinetyczna dla symetrycznej i niesymetrycznej postaci drgań, energia
potencjalna, zasada Hamiltona, rozwiązanie, warunek ortogonalności funkcji
własnych).
W 11,12 – Dyskretyzacja kolumny wspornikowej (układ ciągły) do układu o jednym
stopniu swobody.
W 13,14 – Wpływ sił podłużnych na drgania swobodne kolumny.
W 15 –
Udar masowy pręta (rozwiązanie za pomocą fali biegnącej).
1
1
2
1
1
1
1
2
2
2
1
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. − wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. − sprzęt komputerowy oraz oprogramowanie komputerowe
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania do zajęć
F2. – ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas zajęć
F3. – – ocena aktywności podczas zajęć
P1. – ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji
uzyskanych wyników
P2. – ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin
na zrealizowanie
aktywności
15W → 15h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą,
15h
wykonanie zadań domowych
30h
Konsultacje
15h
Przygotowanie do egzaminu
15h
∑90h
Suma
*
3 ECTS
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. Tomski L., Podgórska – Brzdękiewicz I., Szmidla J., Uzny S.: Drgania i stateczność układów
dyskretnych. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2006.
2. Tomski L., Przybylski J., Posiadała B., Kukla S., Sochacki W., , Szmidla J., Podgórska-Brzdękiewicz I.,
Uzny S., : Drgania i stateczność układów smukłych, praca zbiorowa wykonana pod kierunkiem
naukowym i redakcją L. Tomskiego. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Fundacja „Książka
Naukowo-Techniczna”, WNT Warszawa 2004.
3. Tomski L., Przybylski J., Szmidla J., Kasprzycki A., Podgórska-Brzdękiewicz I., Uzny S., : Drgania
swobodne i stateczność obiektów smukłych jako układów liniowych lub nieliniowych, praca
zbiorowa wykonana pod kierunkiem naukowym i redakcją L. Tomskiego. Wydawnictwa
Naukowo-Techniczne, Fundacja „Książka Naukowo-Techniczna”, WNT Warszawa 2007.
4. Tomski L., Posiadała B., Przybylski J.: Drgania mechaniczne. Modelowanie i badania.
Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 1991.
5. Osiński Z.: Teoria drgań. PWN, Warszawa.
16. Piszczek Z. K., Walczak J.: Drgania w budowie maszyn. PWN, Warszawa.
7. Gutkowski R., Świetlicki W.A.: Dynamika i drgania układów mechanicznych. PWN, Warszawa.
PROWADZĄCY PRZEDMIOT (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr hab. inż. Wojciech Sochacki prof. PCz. [email protected]
2. dr hab. inż. Janusz Szmidla prof. PCz. [email protected]
3. dr inż. Sebastian Uzny [email protected]
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
EK1
EK2
Odniesienie
danego efektu do
efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu (PEK)
K_W01
K_W02
K_U15
K_W01
K_W02
K_W05
K_U10
K_U19
Cele
przedmiotu
Treści programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
C1, C2
W1-15
1- 2
F1-3
P1,2
1-2
F1-3
P1,2
C1,C3
W1-14
EK3
EK4
EK5
EK6
K_W01
K_W02
K_W05
K_U10
K_U19
K_W01
K_W02
K_W05
K_U10
K_U11
K_U19
K_W01
K_W02
K_U10
K_U11
K_U17
K_W01
K_W02
K_W05
K_U10
K_U11
K_U19
C1,C3
C1,C3
C1,C2,C3
C1,C2,C3
W1,2,3,4,5,7,9,10,14
W1,2,3,4,5,9,10,15
W7,11,12,13,14,15
W7,11,12,13,14,15
1-2
F1-3
P1,2
1-2
F1-3
P1,2
1-2
F1-3
P1,2
1-2
F1-3
P1,2
II. FORMY OCENY
Na pierwszych zajęciach prowadzący przestawia skalę ocen i sposób weryfikacji
efektów kształcenia na studiach III stopnia.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom III stopnia podczas
pierwszych zajęć z danego przedmiotu.
2. Informacje o harmonogramie odbywania zajęć znajdują się na tablicy informacyjnej
Instytutu Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn oraz na stronie
www.wimii.pcz.pl