Dynamika układów wieloczłonowych I
Charakterystyka przedmiotu
| Wykład i ćwiczenia | Laboratorium | |
|---|---|---|
| Dr hab. Marek Wojtyra | ||
| Numer i typ przedmiotu | Poziom i semestr studiów | Rodzaj zajęć i punkty ECTS |
| 1130-AR000-ISP-6003 1130-AR000-MSP-6003 Przedmiot kierunkowy (RiA, MiPM) |
Studia inżynierskie, sem. VI (RiA) Studia magisterskie, sem. I (MiPM) |
W - 1, C - 1, L - 1 ECTS - 4 |
Materiały do pobrania
Wymagania wstępne
- Znajomość algebry, geometrii, analizy matematycznej w zakresie wykładanym na wcześniejszych latach studiów.
- Znajomość mechaniki w zakresie wykładanym na wcześniejszych latach studiów.
- Posiadanie podstawowej wiedzy i umiejętności w zakresie metod numerycznych i języków programowania.
Cele przedmiotu
- Przygotowanie do samodzielnego formułowania i rozwiązywania zagadnień z dziedziny układów wieloczłonowych.
- Przygotowanie do korzystania z profesjonalnego oprogramowania inżynierskiego w zakresie modelowania układów wieloczłonowych.
Program przedmiotu
Wykład i ćwiczenia
- Położenie i orientacja członów w przestrzeni. Matematyczny opis układu wieloczłonowego w różnych współrzędnych.
- Ruchliwość i więzy nadmiarowe. Niezależność więzów, usuwanie więzów nadmiarowych.
- Pary kinematyczne i równania więzów. Więzy kierujące. Obliczanie macierzy Jacobiego.
- Sformułowanie i rozwiązanie zagadnienia kinematyki. Składanie mechanizmu. Konfiguracje osobliwe.
- Algorytm i struktura programu do zautomatyzowanej analizy kinematycznej mechanizmów.
- Siły i momenty sił. Równania ruchu członu sztywnego.
- Równania ruchu układu wieloczłonowego. Reakcje więzów.
- Zadania odwrotne i proste dynamiki. Stabilizacja więzów. Struktura programu do zautomatyzowanej analizy dynamicznej mechanizmów.
- Metody całkowania równań ruchu w postaci RRZ (równań różniczkowych zwyczajnych) i RRA (równań różniczkowo-algebraicznych)
- Sprawdzian zaliczeniowy.
Laboratorium
- Wprowadzenie do modelowania kinematyki i dynamiki układów wieloczłonowych. Podstawy obsługi pakietu ADAMS.
- Modelowanie członów i par kinematycznych.
- Modelowanie sił. Uruchamianie symulacji. Przetwarzanie i prezentacja wyników.
- Parametryzacja modelu układu wieloczłonowego. Obliczenia optymalizacyjne.
- Podstawy modelowania sił kontaktu. Wykorzystanie funkcji stanu.
- Modelowanie mechanizmu krzywkowego. Zaawansowane modelowanie sił kontaktu.
- Analiza mechanizmów z więzami nadmiarowymi. Wyznaczanie reakcji w parach kinematycznych.
- Składanie mechanizmu i narzucanie warunków początkowych. Linearyzacja modelu.
Zalecane lektury
- Frączek J., Wojtyra M.: Kinematyka układów wieloczłonowych. Metody obliczeniowe. WNT, 2008.
- Wojtyra M., Frączek J.: Metoda układów wieloczłonowych w dynamice mechanizmów. Ćwiczenia z zastosowaniem programu ADAMS. OWPW, 2007.
- Nikravesh P.E.: Computer-Aided Analysis of Mechanical Systems. Prentice Hall, 1988.
- Haug E.J.: Computer-Aided Kinematics and Dynamics of Mechanical Systems. Volume I: Basic Methods, Allyn and Bacon, 1989.
- Garcia de Jalon J., Bayo E.: Kinematic and Dynamic Simulation of Multibody Systems. Springer-Verlag, 1994.