Dynamika układów wieloczłonowych I

Charakterystyka przedmiotu

Wykład i ćwiczenia Laboratorium  
Prof. Janusz Frączek
Dr hab. Marek Wojtyra
Dr hab. Marek Wojtyra
Mgr Łukasz Woliński
 
Numer i typ przedmiotu Poziom i semestr studiów Rodzaj zajęć i punkty ECTS
NK313, przedmiot kierunkowy (AiR, MiBM) Studia inżynierskie, sem. VI (AiR)
Studia magisterskie., sem. I (MiBM)
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

Materiały do pobrania