Dynamika układów wieloczłonowych I

Wykład i ćwiczenia	Laboratorium
Dr hab. Marek Wojtyra	Zofia Fidura Marek Surowiec Jan Piliszczuk 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 - 3 RiA / 4 MiPM

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.

Przygotowanie do samodzielnego formułowania i rozwiązywania zagadnień z dziedziny układów wieloczłonowych.
Przygotowanie do korzystania z profesjonalnego oprogramowania inżynierskiego w zakresie modelowania układów wieloczłonowych.

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.

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.