Předmět Analýza mechanických soustav (KTS / AMSV)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KTS / AMSV - Analýza mechanických soustav, Fakulta strojní, Technická univerzita v Liberci (TUL).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Tematické celky:1. Úvod do teorie statiky neprodloužitelného vlákna. Rovnice řetězovky. Základní vztahy.2. Určení délky oblouku. Složky osové síly, síla v závěsu. Pojem souměrné a nesouměrné řetězovky, pojem minimální řetězovky. Parabolická řetězovka, matematický popis a základní charakteristiky.3. Vztah těžné a parabolické řetězovky. Délka oblouku a osové síly. Zatížení nehmotného vlákna osamělými silami. Tvar vlákna a osové síly.4. Ohybově tuhý a pružný rotor. Pojem Lavalova rotoru a jeho charakteristika. Netlumený Lavalův rotor na pevných podporách, pevný systém souřadnic. ustálený stav, dráha geometrického středu hřídele a těžiště kotouče.5. Koeficient naladění, závislosti výchylky středu a těžiště kotouče na naladění, přípustný průhyb hřídele, pojem krouživých kmitů.6. Řešení pohybu rotoru v komplexní rovině, charakteristiky pohybu, vliv tíže kotouče, použití rotujících souřadnic.7. Lavalův rotor v pružných ložiskových podpěrách. Ustálený stav, kritické otáčky, souběžný a protiběžný pohyb.8. Lavalův rotor s tlumením. Pojem vnějšího a vnitřního tlumení, pohybová rovnice a její řešení, poměrný útlum. Výchylka hřídele a fázový úhel v závislosti na naladění, relativní poloha těžiště a středu hřídele v komplexní rovině.9. Vnitřní tlumení, stabilní a nestabilní pásmo Lavalova rotoru s vnitřním a vnějším tlumením, mezní otáčky rotoru. Lavalův rotor v kritických otáčkách, minimální hnací moment pro přejetí kritických otáček netlumeného rotoru. Vyšetřování stability, kritéria stability systému.10. Tvorba mechanických soustav. Strukturální analýza soustav. Geometrická optimalizace, optimalizační metody (váhové funkce, metoda "Monte Carlo").11. Kinematická a kinetostatická analýza mechanismů, maticové metody a jejich využití.12. Dynamické modely mechanických soustav. Dynamická analýza mechanismů s podporou počítače.13. Dynamická analýza rámů strojů. Tvorba dynamických modelů, jejich řešení. Charakter zatížení modelů. Uložení rámu na základu.14. Principy vyvažování rotorů. Statické vyvažování mechanických soustav.Cvičení :1. Základní pojmy stavby mechanismů. Struktura kinematického řetězce, dynamická namáhání.2. Výpočet horizontální složky tahové síly v závěsu kotevního lana. Určení délky lana a osové síly při známé vzdálenosti závěsů a průhybu lana.3. Optimalizace osové síly v laně. Výpočet délky lana s minimálními silami v závěsech4. Výpočet osové síly a tvaru křivky, kterou zaujme lano dané délky mezi dvěma závěsy o nestejné výši. Výpočet tvaru a osových sil vlákna zatíženého osamělými silami.5. Výpočet kritických otáček netlumeného Lavalova rotoru na pevných podporách - praktické aplikace.6. Závislost vynucené výchylky těžiště a geometrického středu kotouče na naladění. Stanovení oblasti otáček rotoru vzhledem k jeho dovolené deformaci.7. Určování charakteristik Lavalova rotoru v komplexní rovině. Aplikace rotoru na dvou podporách a na převislém konci.8. Výpočet rotoru na pružných podporách. Stanovení ohybových kritických otáček u rotoru uloženého v isotropně pružných ložiskách - určení dráhy geometrického středu kotouče, smysl obíhání v různých oblastech otáček rotoru.9. Rotory s vnitřním a vnějším tlumením. Výpočet závislosti výchylky středu kotouče a fázového úhlu na naladění při daném koeficientu vnějšího útlumu. Určování stabilních oblastí.10. Vyšetřování chování Lavalova rotoru při provozu v kritických otáčkách. Výpočet momentu pro překonání kritických otáček. Použití kritérií stability.11. Optimalizace rozměrů a struktury mechanismu s ohledem na požadovaný charakter pohybu hnaného členu (tvar trajektorie, velikost úhlu výkyvu a pod.)12. Řešení dynamiky šestičlenného nebo osmičlenného mechanismu s pružnými členy a konstrukčními vůlemi v kloubech. Stanovení kinematických veličin a hnacího momentu.13. Sestavení dynamického modelu rámu strojů, včetně zatěžujících sil a uložení na základ.14. Statické vyvážení klikového a čtyřkloubového mechanismu.

Získané způsobilosti

Student získá detailní znalosti z oblasti mechanických soustav.

Literatura

ŠREJTR, J. - BRŮHA, J.: Technická mechanika. SNTL, Praha 1970. GASCH, R. - FRÜTZNER, H.: Dynamika rotorů. SNTL, Praha 1980. BRÁT, V.: Maticové metody v analýze a syntéze prostorových vázaných mechanických systémů. ACADEMIA, Praha 1981. KUNEŠ, J. - VAVROCH, O. - FRANTA, V.: Základy modelování. SNTL, Praha 1989. JULIŠ, K. - FRYML, B. - BORŮVKA, V.: Základy dynamického vyvažování. SNTL, Praha 1979..

Požadavky

Aktivní účast na cvičeních. Semestrální práce.

Garant

doc. Ing. Jiří Mrázek, CSc.

Vyučující

doc. Ing. Jiří Mrázek, CSc.doc. Ing. Jiří Mrázek, CSc.