|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
1. Základy dynamiky bodu a tělesa (Newtonovy zákony, D´Alembertův zákon, základní věty dynamiky). 2. Základy dynamiky bodu a tělesa (princip virtuálních prací v dynamice, Lagrangeovy rovnice II. druhu, maticové psaní pohybových rovnic, kvadratické formy). 3. Vlastní kmitání soustavy o jednom stupni volnosti (volné netlumené kmitání, kmitání tlumené viskózní silou). 4. Vynucené kmitání soustavy o jednom stupni volnosti - budící síla harmonického průběhu, 5. Vynucené kmitání soustavy o jednom stupni volnosti - budící síla funkcí kvadrátu budící frekvence, 6. Vynucené kmitání soustavy o jednom stupni volnosti - kinematické buzení, amplitudové a fázové charakteristiky, síla přenášená do základního rámu, stav rezonance - ustálený stav kmitání. 7. Přechodový stav kmitání soustavy o jednom stupni volnosti (konvolutorní - Duhamelův integrál). 8. Kmitání diskretních soustav o dvou stupních volnosti (sestavení pohybových rovnic pomocí Lagrangeových rovnic II. druhu, frekvenční rovnice, frekvenční determinant, vlastní frekvence, vlastní módy kmitání, dynamicky izolovaná soustava). 9. Vynucené kmitání soustavy o dvou stupních volnosti (harmonická budící síla, ustálený stav - rezonanční oblasti, základy teorie dynamického tlumiče). 10. Kmitání soustav se spojitě rozloženými parametry (příčné kmitání struny, vlnová rovnice, fázová rychlost vlny, řešení Bernoulliho, vlastní čísla, vlastní funkce, podélné kmitání tenkých tyčí). 11. Kmitání soustav se spojitě rozloženými parametry - kontinuum (příčné netlumené kmitání nosníků). 12. Přibližné metody výpočtu vlastních frekvencí kmitání (metoda Rayleighova, metoda Ritzova). 13. Dynamická zatížení stavebních konstrukcí (deterministické zatížení, náhodné zatížení, zatížení větrem, zemětřesení, technická seizmicita, předpisy omezující kmitání stavebních konstrukcí, hygienické předpisy, vliv kmitání na lidský organizmus).
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
- Kontaktní výuka
- 18 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 8 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 154 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je seznámit studenty se základy vektorové dynamiky bodu a tělesa, vysvětlit postup řešení dynamických problémů metodami analytické mechaniky (generalizované souřadnice, Lagrangeovy rovnice II. druhu). Seznámit studenty s problematikou kmitání diskrétních soustav o jednom a více stupních volnosti a s problematikou kmitání soustav se spojitě rozloženými parametry (kontinuum). Na jednoduchých příkladech vysvětlit přístup k řešení dynamiky stavebních konstrukcí, zdůraznit nezbytnost znalosti teoretických základů pro zdárné řešení praktických případů. Seznámit studenty s charakterem dynamických zatížení stavebních konstrukcí (deterministická zatížení, náhodná zatížení, zatížení stroji, zatížení větrem, seizmicita) včetně normativů, hygienických předpisů a vlivu kmitání na lidský organizmus. Základy kinematiky bodu a tělesa (okamžitá rychlost, okamžité zrychlení, vztažné souřadnicové systémy, pohyb bodu po kružnici, harmonické pohyby, pohyb tělesa v rovině).
Po absolvování předmětu získá student komplexnější a fundovanější pohled na problematiku kmitání stavebních konstrukcí, umí vypočítat vlastní frekvence jednoduchých, diskrétních soustav. Umí řešit základní případy elastodynamiky jednorozměrného kontinua. Získá všeobecný přehled o základech strojů a dynamických zatíženích stavebních konstrukcí. Získá vědomostní podklady pro aplikování teorie kmitání na analýzu kmitavých dějů v reálných stavebních konstrukcích.
|
|
Předpoklady
|
Předpokladem úspěšnosti studia předmětu je velmi dobrá znalost matematiky, Fyziky a látky z předmětů Stavební mechanika I, II a III.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška
Pro absolvování předmětu jsou nutné znalosti získané v Bc (především z předmětů Matematika, Fyzika, Pružnost a Pevnost, Mechanika apod). Zápočtem se potvrzuje, že se student prezenční formy studia zúčastňoval v požadované míře povinné výuky a že splnil požadavky, jimiž bylo udělení zápočtu podmíněno. Podmínky udělení zápočtu sdělí vyučující na začátku semestru. Zkouška z předmětu (forma, obsah, trvání), je stanovena v souladu se Studijním a zkušebním řádem UPa.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Brepta, Rudolf. Mechanické kmitání. Praha: Sobotáles, 1994. ISBN 80-901684-8-5.
-
Craig, Roy R. Fundamentals of structural dynamics. Hoboken: John Wiley & Sons, 2006. ISBN 0-471-43044-7.
-
Jeřábek J. Kmitání a otřesy stavebních konstrukcí. SNTL Praha, 1968.
-
Koloušek V. Dynamika stavebních konstrukcí II.. Praha: SNTL Praha, 1956.
-
Kolušek V. + kolektiv. Dynamika stavebních konstrukcí III. SNTL Praha, 1961.
-
Kolušek V. Dynamika stavebních konstrukcí I. SNTL Praha, 1954.
-
Pirner, Miroš. Dynamika stavebních konstrukcí. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1989. ISBN 80-03-00000-9.
|