Dynamika układów wieloczłonowych II

Charakterystyka przedmiotu

Materiały do pobrania

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się

1. Liczba godzin kontaktowych: 70, w tym:
   • wykład – 15 godz.,
   • ćwiczenia – 15 godz.
   • laboratoria – 30 godz.
   • konsultacje – 10 godz.
2. Praca własna studenta: 55 godzin, w tym:
   • realizacja pracy domowej w formie samodzielnego projektu obliczeniowego z dziedziny sterowania układami wieloczłonowymi lub analizy dynamicznej odkształcalnego układu wieloczłonowego – 35 godzin,
   • przygotowywanie się do testu zaliczeniowego – 10 godzin
   • przygotowywanie się do zajęć, studia literaturowe – 10 godzin.

Razem: 125 godzin – 5 punktów ECTS.

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich

2,8 punktu ECTS – 70 godzin kontaktowych, w tym:

• wykład – 15 godz.,
• ćwiczenia – 15 godz.,
• laboratoria – 30 godz.,
• konsultacje – 10 godz.

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym

3,2 punktu ECTS – 80 godzin, w tym:

• udział w ćwiczeniach – 15 godz.,
• udział w laboratoriach – 30 godz.,
• realizacja pracy domowej w formie projektu obliczeniowego z dziedziny sterowania układami wieloczłonowymi lub analizy dynamicznej odkształcalnego układu wieloczłonowego – 35 godzin.

Wymagania wstępne

Znajomość algebry, analizy matematycznej, mechaniki i technik komputerowych w zakresie wykładanym na wcześniejszych latach studiów.

Cele przedmiotu

Przygotowanie do samodzielnego formułowania i rozwiązywania zagadnień z dziedziny układów wieloczłonowych sztywnych i odkształcalnych z wykorzystaniem profesjonalnego oprogramowania inżynierskiego.

Treści kształcenia

Wykład i ćwiczenia

• Równania ruchu odkształcalnych UW o wielu stopniach swobody w zakresie liniowym (małe przemieszczenia i małe odkształcenia).
• Zagadnienia własne, metody modalne, superpozycja modalna, równania ruchu we współrzędnych modalnych (głównych).
• Całkowanie równań ruchu metodami Wilsona i Newmarka przy dowolnym wymuszeniu. Inne metody niejawne i jawne całkowania równań ruchu.
• Metody przyrostowe MES analiz układów odkształcalnych. Metody UW i MES analizy układów odkształcalnych. Niezmienniki.
• Metody redukcji stopni swobody odkształcalnych UW w analizie dynamicznej. Metoda redukcji stopni swobody techniką podstruktur i Craig’a-Bamptona.
• Całkowanie układu równań UW z członami odkształcalnymi metodami niejawnymi.
• Współpraca środowisk programowych ANSYS (NASTRAN)-ADAMS. Krótka charakterystyka i porównanie pakietów dużej skali używanych w obliczeniach inżynierskich, np.: MSC.ADAMS/NASTRAN/DYTRAN, ANSYS, LS-DYNA, MADYMO.

Laboratorium

Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem programu ADAMS w analizie odkształcalnych UW:

• Przykłady obliczeń inżynierskich z dziedziny lotnictwa, mechaniki i robotyki.
• Analiza dynamiczna UW z uwzględnieniem sterowania.
• Integracja pakietów ADAMS, ANSYS, MATLAB. Prototypy wirtualne (virtual prototyping).
• Samodzielny projekt studencki.

Metody oceny

Ocenie podlega praca domowa — projekt obliczeniowy oraz test zaliczeniowy.

Egzamin

nie

Uwagi

Część zajęć jest prowadzona z wykorzystaniem kompetencji nabytych w ramach zagranicznego stażu dydaktycznego dla nauczycieli akademickich Politechniki Warszawskiej zrealizowanego w ramach zadania nr 45 projektu „NERW PW. Nauka – Edukacja – Rozwój – Współpraca”.

Literatura

• 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.

Materiały do pobrania