Skoči na glavni sadržaj

Sadržaj predmeta

Mehanika III - Z

Šifra:
15996
Kratica:
ME III-Z
Visoko učilište:
Fakultet strojarstva i brodogradnje
ECTS bodovi:
6.0
Opterećenje:
30(V) + 45(P)
Nositelji:

izv. prof. dr. sc. Ivica Skozrit

Izvođači:

doc. dr. sc. Lana Virag (V)

izv. prof. dr. sc. Ivica Skozrit (P)

Opis predmeta:
Ciljevi predmeta: Upoznavanje studenata s metodama analitičke mehanike, s osnovama mehaničkih vibracija sustava te sa strukturom i kinematikom mehanizama. Formuliranje osnovnih kinematičkih jednadžbi u matričnoj formi. Računalna kinematika. Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet: Odslušani i položeni kolegiji: Mehanika II. Ulazne kompetencije odgovaraju izlaznim kompetencijama stečenima u navedenim kolegijima. Obaveze studenata: Redovito pohađanje predavanja i auditornih vježbi. Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu: Prva varijanta: kolokviji 80%, usmeni ispit 20%. Druga varijanta: pismeni ispit 80%, usmeni ispit 20%. Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija: Praćenje redovitosti pohađanja nastave i aktivnog sudjelovanja studenta tijekom izvođenja vježbi. Ocjenjivanje uspjeha postignutog na usmenom dijelu ispita. Proučavanje rezultata službene ankete koju popunjavaju studenti na kraju kolegija. Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći (ishodi učenja): Mogućnost klasifikacije kinematičkih veza u složenim mehaničkim sustavima. Sposobnost opisivanja položaja mehaničkog sustava pomoću poopćenih koordinata. Mogućnost određivanja poopćenih sila za proizvoljne mehaničke sustave. Sposobnost definiranja i izračunavanja virtualnih pomaka i virtualnih brzina u složenim mehaničkim sustavima. Mogućnost rješavanja zadataka pomoću metode virtualnih radova i metode virtualnih brzina. Studenti će se naučiti služiti općom jednadžbom dinamike te pomoću nje rješavati najrazličitije zadatke iz dinamike. Student će znati prepoznati strukturu Lagrangeovih jednadžbi u slučaju konzervativnog i disipativnog mehaničkog (vibracijskog) sustava. Naučit će računati kinetičku i potencijalnu energiju složenih mehaničkih sustava te samostalno odrediti Rayleighjevu disipacijsku funkciju. Mogućnost izvođenja diferencijalnih jednadžbi gibanja pomoću Lagrangeovih jednadžbi za složene vibracijske sustave. Student će biti u stanju odrediti vlastitu kružnu frekvenciju i period titranja za proizvoljni vibracijski sustav s jednim stupnjem slobode gibanja. Znat će izračunati logaritamski dekrement za neki vibracijski sustav koji izvodi slobodno prigušeno harmonijsko gibanje. Mogućnost izvođenja diferencijalne jednadžbe gibanja pomoću: D´Alembertova principa, Lagrangeovih jednadžbi te zakona o održanju mehaničke energije sustava. Sposobnost analize harmonijskog gibanja vibracijskog sustava. Studenti će biti sposobni samostalno rješavati zadatke iz prisilnih vibracija mehaničkih sustava s jednim stupnjem slobode gibanja uz pretpostavku da na sustav djeluje harmonijska uzbudna sila. Mogućnost izračunavanja amplitude stacionarnih prisilnih vibracija sustava i faznog pomaka. Analiza vibracijskih parametara u podrezonancijskom i nadrezonancijskom području. Mogućnost određivanja položaja, brzina i ubrzanja pojedinih točaka jednostavnijih mehaničkih sustava pomoću linearnih transformacija. Elementi računalne kinematike. Predavanja 1. Uvod u analitičku mehaniku. Mehanički sustavi i klasifikacija kinematičkih veza. Poopćene koordinate, brzine i sile. 2. Izračunavanje poopćenih sila pomoću potencijalne energije sustava. Konzervativne sile. Disipativne sile. Stabilnost ravnote e sustava krutih tijela. 3. Princip virtualnih radova. Pojam virtualnog pomaka. Primjena principa virtualnih radova na mehanički sustav u ravnoteži. Metoda virtualnih brzina. 4. LagrangeD´Alembertov princip. Opća jednadžba dinamike. 5. Lagrangeove jednadžbe druge vrste za vezanu česticu i za sustav čestica. 6. Osnove mehaničkih vibracija. Vibracije sustava s jednim stupnjem slobode gibanja. Slobodne vibracije bez prigu enja. 7. Slobodne vibracije s prigušenjem. Kritično, potkritično i natkritično prigušenje. 8. Prisilne vibracije s prigušenjem. Harmonijska uzbudna sila. Krivulje rezonancije i fazni dijagram. 9. Slobodne vibracije sustava s dva stupnja slobode gibanja. 10. Uvod u prisilne vibracije s općim funkcijama uzbude. Integral konvolucije. 11. Uvod u teoriju mehanizama. Osnovni pojmovi o strukturi mehanizama. Kinematički parovi i njihove karakteristike. Članovi mehanizama. Kinematički lanci. 12. Strukturna analiza mehanizama. Zglobni četverokut i njegove transformacije. Ekspanzija rotoidnoga zgloba. 13. Strukturna analiza mehanizama. Motorni mehanizam i njegove transformacije. Mehanizmi s dva translatoidna zgloba. 14. Kinematika mehanizama. Osnovni pojmovi iz kinematike ravninskog gibanja. Određivanje trenutnih polova. Primjeri. 15. Kinematika mehanizama. Određivanje položaja članova mehanizma. Određivanje brzina i ubrzanja. Matrične metode kinematičke analize mehanizama. Primjeri. Vježbe 1. Klasifikacija kinematičkih veza u mehaničkom sustavu. Broj stupnjeva slobode gibanja i poopćene koordinateprimjeri. 2. Primjeri izračunavanja poopćenih sila za konzervativne i disipativne mehaničke sustave. 3. Primjeri primjene principa virtualnih pomaka i brzina na mehanički sustav u ravnoteži. 4. Zadaci iz dinamike sustava. Primjena LagrangeD´Alembertova principa. 5. Primjeri izvođenja dif. jednadžbi gibanja sustava pomoću Lagrangeovih jednadžbi. 6. Primjeri izvođenja dif. jednadžbi gibanja sustava pomoću Lagrangeovih jednadžbi. 7. Rješavanje zadataka iz slobodnih vibracija bez prigušenja sustava s 1 stupnjem slob. gibanja. 8. Primjeri slobodnih vibracija s prigušenjem. Potkritično i natkritično prigušenje. 9. Primjeri prisilnih vibracija s prigušenjem kada djeluje harmonijska uzbudna sila. 10. Primjeri prisilnih vibracija s prigušenjem kada djeluje harmonijska uzbudna sila. 11. Zadaci iz slobodnih vibracija sustava s dva stupnja slobode gibanja. 12. Primjeri analize strukture mehanizama. Analiza kinematičkih parova. Članovi mehanizama. 13. Strukturna analiza zglobnog četverokuta i motornog mehanizma. Njihove transformacije. 14. Primjeri iz kinematičke analize. Određivanje položaja mehanizma, brzine i ubrzanja. 15. Određivanje trenutnih polova. Plan brzina i ubrzanja. Matrične metode kinematičke analize mehanizama.
Jezici izvođenja nastave:

Hrvatski

Obavezna literatura:

1. Pustaić, D., Wolf, H., Tonković, Z., Mehanika III - Uvod u analitičku mehaniku s osnovama teorije vibracija, Golden marketing - Tehnička knjiga, Zagreb 2005.

2. Alfirević, I., Analitička mehanika, Tehnička enciklop. VIII, Leksikografski zavod "M. Krleža", Zagreb 1982.

3. Den Hartog, Vibracije u mašinstvu, Građevinska knjiga, Beograd 1972.

4. Bazjanac, D., Osnove teorije mehanizama, I. Dio, Struktura i kinematika mehanizama, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb 1963.

Preporučena literatura:

5. Pustaić, D., Lovrenić-Jugović, M., Računalna kinematika - SKRIPTA, Zagreb, 2005.

Preduvjeti za polaganje predmeta:

Mehanika II (položen)

Predmet u nastavnom programu:
Šifra studija Naziv studija Razina studija Semestar izvođenja Obavezni/Izborni
6 Zrakoplovstvo prijediplomski 3 obavezni

* predmet se ne predaje u tom semestru

Legenda

  • P - Predavanja
  • V - Vježbe