Početna stranicaVisoka učilištaKorisničke stranice
Teorija konstrukcija
Kratica: TEOKONOpterećenje: 45(P) + 0(A) + 0(L) + 30(K) + 0(TJ) + 0(T) + 0(S) + 0(PRJ) + 0(PK) + 0(SJ) + 0(PP)
Nositelji: prof. dr. sc. Smiljko Rudan
Izvođači: prof. dr. sc. Smiljko Rudan ( Konstrukcijske vježbe )
Opis predmeta: Ciljevi predmeta:
Upoznavanje s osnovnim strukturnim elementima brodskih konstrukcija. Definiranje problema čvrstoće i dimenzioniranje istih prema kriterijima čvrstoće. Primjena odgovarajućih analitičkih i numeričkih metoda. Upoznavanje s osnovnim pojmovima teorije vibracija i prikaza postupaka analize vibracija na diskretnim vibracijskim sustavima.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet:


Obaveze studenata:
Pohađanje nastave. Polaganje kolokvija. Izrada domaćih vježbi. Pismeni ispit. Usmeni ispit.

Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu:
4 kolokvija + usmeni ispit. ili Pismeni ispit + usmeni ispit.

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija:
Studentska anketa

Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći (ishodi učenja):

analizirati i rjiešiti probleme statičke i dinamičke analize strukturnih elemenata brodskih konstrukcija analitičkim i numeričkim metodama,
izračunati stanje naprezanja i dimenzionirati strukturu na osnovi zadanog opterećenja,
formulirati pouzdane proračunske modele realnih strukturnih sklopova brodograđevnih konstrukcija,
procijeniti stvarna nepravilna opterećenja i zamijeniti ih pouzdanim proračunskim opterećenjima,
raščlaniti protokol analize vibracija brodskih konstrukcija,
analizirati slobodne vibracije te izračunati prirodne frekvencije i oblike vibriranja diskretnih vibracijskih sustava,
analizirati prisilne vibracije te izračunati amplitude vibriranja diskretnih vibracijskih sustava,
procijeniti osnovnu prirodnu frekvenciju složenih kontinuiranih vibracijskih sustava.

Predavanja
1. Diferencijalna jednadžba membrane, diferencijalna jednadžba savijanja pravokutne ploče, Ritzova energetska metoda za ploču.
2. Metoda konačnih razlika (MKR) općenito i primjena na 1D probleme (štap, vratilo, greda).
3. Primjena MKR na 2D probleme (membrane, ploče).
4. Metoda konačnih elemenata (MKE) općenito i primjena na 1D probleme (štap, vratilo, greda).
5. Primjena MKE na 2D probleme (membrana, ploča).
6. Primjena MKE za analizu konstrukcija sastavljenih od raznih tipova elemenata.
7. Kompleksna diferencijalna jednadžba osnosimetričnih ljusaka; približna metoda rješavanja jednadžbe asimptotskom integracijom; načelo o zanemarivanju međusobnog utjecaja rubova.
8. Analiza pojedinih tipova ljusaka (cilidrična, konusna i sferna ljuska, okrugla ploča bez i s otvorom); međusobno spajanje raznih tipva ljusaka.
9. Vibracijski sustav s jednim stupnjem slobode gibanja; analiza slobodnih vibracija; značajke harmonijskog gibanja.
10. Analiza prisilnih vibracija s i bez prigušenja; harmonijska sila uzbude (neposredna sila uzbude, centrifugalna sila uzbude, uzbuda podloge); načelo rada instrumenata za mjerenje vibracija.
11. Periodska sila uzbude i periodske vibracije; harmonijska analiza periodskih vibracija, frekvencijski spektar odziva.
12. Impulsna sila uzbude, prolazne vibracije; približni postupak određivanja maksimalnog odziva metodom integracije sile uzbude.
13. Vibracijski sustav s dva stupnja slobode gibanja; frekvencijska jednadžba slobodnih vibracija, prirodne frekvenije i prirodni oblici vibriranja sustava.
14. Analiza prisilnih vibracija, direktna metoda i metoda superpozicija prirodnih oblika vibriranja; fleksijske vibracije, metoda utjecajnih koeficijenata.
15. Vibracijski sustavi s više stupnjeva slobode gibanja i kontinuirani sustavi; određivanje osnovne prirodne frekvencije Rayleighevim kvocijentom.

Vježbe
1. Primjeri pravokutne ploče zglobno i upeto oslonjene na podlogu, razni oblici opterećenja, funkcija progiba predstavljena polinomom i trigonometrijskim funkcijama.
2. Štap, vratilo i greda opterećeni koncentriranim silama i momentima odnosno jednolikim opterećenjem, različito oslonjeni.
3. Pravokutna ploča opterećena raznim oblicima opterećenja i različito učvršćena.
4. Štap, vratilo i greda opterećeni raznim vrstama opterećenja i različito učvršćeni.
5. Membrana i ploča opterećeni kontinuirano i koncentriranim silama i različito učvršćeni.
6. Konstrukcija sastavljena kao kombinacija štapova i greda, odnosno štapova i membrane, odnosno greda i ploče s raznim tipovima opterećenja.
7. Primjer cilindrične ljuske i na njemu prikaz rješenja diferencijalne jednadžbe te određivanje sila i pomaka bez i s primjenom načela o zanemarivanju utjecaja rubova.
8. Primjer konusne ljuske s gornjim i donjim rubom, primjer sferne ljuske s rubom i bez ruba, primjer okrugle ploče bez otvora i s otvorom; primjer spoja ljuske i okrugle ploče, te primjer spoja dviju ljusaka.
9. Određivanje značajki harmonijskog gibanja za zadane početne uvjete.
10. Proračun amplitude vibriranja i faznog pomaka u odnosu na razne tipove harmonijske uzbude.
11. Određivanje funkcije odziva preko harmonijske analize zadane periodske sile uzbude; harmonijska analiza zadane periodske funkcije odziva; harmonijska analiza izmjerenih rezultata periodskih vibracija.
12. Određivanje odziva uslijed dugotrajne i kratkotrajne sile uzbude, tj. u fazi djelovanja sile i u fazi nakon djelovanja sile; primjena približnog postupka za određivanje maksimalnog odziva kod kratkotrajne sile.
13. Određivanje prirodnih frekvencija i prirodnih oblika vibriranja; provjera rezultata primjenom svojstva ortogonalnosti prirodnih oblika.
14. Određivanje amplituda vibriranja primjenom direktne metode i metode superpozicije prirodnih oblika vibriranja; analiza vibracija fleksijskog sustava s posebnim osvrtom na određivanje utjecajnih koeficijenata.
15. Primjena raznih oblika Rayleighevog kvocijenta za razne višestupnjevane i kontinuirane vibracijske sustave, usporedba s točnim rješenjem.
Jezici na kojima se održava nastava: Engleski, Hrvatski
Obavezna literatura:
1. Grubišić, R.: Teorija konstrukcija, primjeri statičke analize elemenata konstrukcije, Sveučilište u Zagrebu - FSB, Zagreb, 1998.
2. Grubišić, R.: Teorija konstrukcija, primjeri dinamičke analize elemenata konstrukcija, Sveučilište u Zagrebu - FSB, Zagreb, 2002.
3. Senjanović, I.: Metoda konačnih elemenata u analizi brodskih konstrukcija, Sveučilište u Zagrebu - FSB, Zagreb, 1998.
Preporučena literatura: - - -
Legenda
P - Predavanja
SJ - Vježbe iz stranog jezika
PP - Predavanja
A - Auditorne vježbe
L - Laboratorijske vježbe
K - Konstrukcijske vježbe
TJ - Vježbe tjelesnog odgoja
T - Terenske vježbe
S - Seminar
PRJ - Projektantske vježbe
PK - Vježbe u praktikumu
* - Predmet se ne polaže
Srce - Sveučilišni računski centar Sveučilišta u Zagrebu