Předmět: Experimentální mechanika

« Zpět
Název předmětu Experimentální mechanika
Kód předmětu KME/EXM2
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Rublič Miroslav, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1.Úvod, poslání předmětu, požadavky na získání zápočtu. Základy teorie experimentu: Cíl experimentu, realizace experimentu, experimentální řetězec. Základní vztahy lineární teorie pružnosti: Hookeův zákon při rovinné napjatosti, Mohrův diagram pro přetvoření. 2.Experimentální pružnost: Poslání, měřící metody pro určení deformace a napjatosti těles. Tenzometrie: Tenzometry mechanické, strunové, pneumatické, elektrické, polovodičové. Elektrická odporová tenzometrie: Základní tenzometrická rovnice, konstrukce a typy tenzometrů, měření malých změn odporu u tenzometrů. 3.Vlastnosti elektrických odporových tenzometrů: Linearita, hystereze, citlivost, příčná citlivost, relaxace, cejchování tenzometrů. Vlivy na tenzometrická měření: Vliv teploty - vyloučení vlivu teploty. Vliv vlhkosti a kabeláže. 4.Můstkové zapojení: Podmínka rovnováhy můstku, vyrovnávací a výchylková metoda, zapojení do polomostu, plného mostu a čtvrtmostu. Určení napětí ze změřených složek deformace (jednoosá napjatost, rovinná napjatost při známých a neznámých směrech hlavních napětí - tenzometrický kříž a tenzometrické růžice). 5.Dimenzionální analýza a základy modelové podobnosti. 6.Objekty, lineární systémy, mechanický systém s 1 stupněm volnosti. Bodeho diagramy. 7.Buzení - zatěžování, statické, dynamické. Harmonické děje - jednorozměrné, dvourozměrně. Harmonické buzení - vibrátory mechanické, elektrické. 8.Čidla. Snímače vibrací - absolutní, relativní. Snímače výchylek, rychlosti, zrychlení. 9.Číslicové zpracování ergodických procesů. Spektrální výkonnové hustoty, datová okna, spektrální okna, frekvenční přenosy. Koherenční funkce. 10.Experimentální modální analýza. 11.Intenzitimetrie. 12.Metody identifikace. Přímé metody, nepřímé metody. Exkurse. 13.Experimentální mechanika stavebních konstrukcí.

Studijní aktivity a metody výuky
Laboratorní praktika, Přednáška, Exkurze, výuka v terénu
  • Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100] - 40 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 52 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 40 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
znát mechaniku tuhých a poddajných těles v rozsahu základních předmětů
znát základní fyzikální principy
znát základy matematické analýzy
znát základy statistiky a počtu pravděpodobnosti
Odborné dovednosti
řešit jednoduché problémy kmitání
vyhodnotit napjatost ze znalosti deformací
vyhodnotit stav napětí a deformací na základě zatížení
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru.,
Výsledky učení
Odborné znalosti
aplikovat vhodné metody pro experimentální měření
aplikovat znalosti k vyšetřování konstrukcí na modelech
aplikuovat diskrétní Fourierovu transformaci k výpočtu dynamických odezev mechanických soustav
obeznámit se s počítačovými měřicími systémy
pochopit princip dimensionální analýzy a modelové podobnosti
Odborné dovednosti
provádět měření periodických vibrací počítačem a neperiodických vibrací analyzátorem
provádět statistickou analýzu experimentálních dat
zjišťovat experimentálně modální a kmitočtové charakteristiky
zvládnout v požadovaném rozsahu elektrickou odporovou tenzometrii
Obecné způsobilosti
mgr. studium: plánují, podporují a řídí s využitím teoretických poznatků oboru získávání dalších odborných znalostí, dovedností a způsobilostí ostatních členů týmu,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Samostudium,
Přednáška s demonstrací,
Odborné dovednosti
Samostatná práce studentů,
Laboratorní praktika,
Cvičení (praktické činnosti),
Obecné způsobilosti
Řešení problémů,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Ústní zkouška,
Odborné dovednosti
Individuální prezentace,
Obecné způsobilosti
Ústní zkouška,
Doporučená literatura
  • Brynich, J. Experimentální dynamika.
  • Klement, Jiří; Plánička, František; Vlk, Miloš. Modelová podobnost, elektrická odporová tenzometrie, experimentální určování zbytkových napětí, vyhodnocení experimentálně získaných dat. Plzeň : Západočeská univerzita, 2004.
  • Macura, P., Fojtík, F. EXPERIMENTÁLNÍ METODY V MECHANICE. Ostrava, 2013. ISBN 978-80-248-3018-6.
  • Miláček, S. Modální analýza mechanických kmitů. Praha : ČVUT, 1992. ISBN 80-01-00872-X.
  • Sciammarella, Cesar A.; Sciammarella, Federico M. Experimental mechanics of solids Cesar A. Sciammarella, Federico M. Sciammarella. Hoboken : John Wiley & Sons, 2012. ISBN 978-0-470-68953-0.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr