Course: Mechanics of Multibody Systems

» List of faculties » FAV » KME
Course title Mechanics of Multibody Systems
Course code KME/VMS
Organizational form of instruction Lecture + Tutorial
Level of course Master
Year of study not specified
Semester Winter
Number of ECTS credits 6
Language of instruction Czech
Status of course unspecified
Form of instruction Face-to-face
Work placements This is not an internship
Recommended optional programme components None
Lecturer(s)
  • Fáy Štěpán, prof. Ing. CSc.
Course content
1.Kinematics of a mass point and rigid body in matrix form, matrix transformation, basic motions. 2.Coincidental rigid bodies motions in matrix form, kinematical analysis of bound mechanical systems. 3.Transformation matrix of basic kinematical couples, kinematical solution of open chains. 4.Kinematical solution of simple mechanisms (trigonometric, vector and matrix method). 5.Kiematical solution of bound mechanisms, numerical kinematical solution of mechanisms. 6.Kinematical solution of simple mechanisms with more complex kinematical couples. 7.Principles of kinematical synthesis of bound mechanical systems. Cam mechanism and joint mechanism, collocation method. 8.Kinematical sythesis of guide and transformation mechanisms, function generators. 9.Pure geometric and kinematical synthesis of multibody systems, linear and nonlinear synthesis. 10.Linear synthesis of mechanisms with rotation and translation kineamtical couples. 11.Accuracy and sensitivity of mechanisms and kineamtical chains. 12.Methods of motion equations compilation in dynamics of bound mechanical systems. 13.Kinetostatical examination of bound mechanical systems.

Learning activities and teaching methods
Lecture, Practicum
  • Preparation for an examination (30-60) - 50 hours per semester
  • Graduate study programme term essay (40-50) - 45 hours per semester
  • Contact hours - 65 hours per semester
prerequisite
Knowledge
vysvětlit úlohy v klasické mechanice (statika, kinematika, dynamika) bodů a těles
disponovat znalostmi z vektorového a maticového počtu
vysvětlit základní numerické metody pro řešení obyčejných a parciálních diferenciálních rovnic
popsat vektorovou analýzu a definovat transformace vektorů mezi prostory
orientovat se v základech matematické optimalizace fyzikálních systémů
Skills
řešit statiku, kinematiku a dynamiku hmotných bodů a těles
charakterizovat kinematické dvojice mechanických soustav
sestavit pohybové rovnice soustavy mnoha vázaných těles metodou uvolňování
vytvořit softwarové prostředky pro numerické řešení úloh mechaniky
realizovat výpočty diskrétních mechanických soustav s využitím maticového počtu
Competences
N/A
N/A
learning outcomes
Knowledge
definovat kinematický stav bodu a tělesa v maticové formulaci
vysvětlit pohyb soustavy mnoha vázaných těles
identifikovat kinematické dvojice a silové poměry těles
popsat vázané soustavy těles z pohledu kinematických řetězců
orientovat se v kinematické syntéze vázané soustavy těles
orientovat se v dynamice těles a soustavy těles
Skills
sestavit transformační matice těles a soustavy vázaných těles
realizovat kinematickou analýzu bodů a těles v maticové formulaci
charakterizovat vyšší a nižší prostorové kinematické dvojice
řešit kinematickou syntézu vybraných kinematických řetězců
analyzovat přesnost a citlivost jednoduchých a složených mechanismů
sestavit pohybové rovnice v dynamice vázaných mechanických systémů
provést kinetostatické řešení vázaných soustav těles
Competences
N/A
teaching methods
Knowledge
Lecture
Practicum
assessment methods
Oral exam
Seminar work
Recommended literature
  • Brát, Vladimír. Maticové metody v analýze a syntéze prostorových vázaných mechanických systémů. Vyd. 1. Praha : Academia, 1981.
  • Shabana, Ahmed A. Computational dynamics. 2nd ed. New York : John Wiley & Sons, 2001. ISBN 0-471-37144-0.
  • Suh, C. H.; Radcliffe, C. W. Kinematics and mechanisms design. Malabar : Robert E. Krieger, 1987. ISBN 0-89874-687-6.


Study plans that include the course
Faculty Study plan (Version) Category of Branch/Specialization Recommended year of study Recommended semester