- Nazwa przedmiotu:
- Dynamika układów wieloczłonowych II
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Janusz Frączek
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Automatyka i Robotyka
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- NK492
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2013/2014
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. Liczba godzin kontaktowych: 70, w tym:<br />
a) wykład – 15 godz.<br />
b) ćwiczenia – 15 godz.<br />
c) laboratoria – 30 godz.<br />
d) konsultacje – 10 godz.<br /><br />
2. Praca własna studenta: 55 godzin, w tym:<br />
a) realizacja pracy domowej w formie samodzielnego projektu obliczeniowego z dziedziny sterowania układami wieloczłonowymi lub analizy dynamicznej odkształcalnego układu wieloczłonowego – 35 godzin, <br />
b) przygotowywanie się do testu zaliczeniowego – 10 godzin, <br />
c) przygotowywanie się do zajęć, studia literaturowe – 10 godzin.
<br /><br />
RAZEM: 125 godzin – 5 punktów ECTS.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2,8 punktu ECTS – 70 godzin kontaktowych, w tym:<br />
a) wykład – 15 godz.<br />
b) ćwiczenia – 15 godz.<br />
c) laboratoria – 30 godz.<br />
d) konsultacje – 10 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 3,2 punktu ECTS – 80 godzin, w tym:<br />
a) udział w ćwiczeniach – 15 godz.<br />
b) udział w laboratoriach – 30 godz.<br />
c) realizacja pracy domowej w formie projektu obliczeniowego z dziedziny sterowania układami wieloczłonowymi lub analizy dynamicznej odkształcalnego układu wieloczłonowego – 35 godzin.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium30h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość algebry, analizy matematycznej, mechaniki, drgań i technik komputerowych w zakresie wykładanym na wcześniejszych latach studiów
- Limit liczby studentów:
- 48
- Cel przedmiotu:
- Przygotowanie do samodzielnego formułowania i rozwiązywania zagadnień z dziedziny układów wieloczłonowych sztywnych i odkształcalnych z wykorzystaniem profesjonalnego oprogramowania inżynierskiego.
- Treści kształcenia:
- <b>Wykłady i ćwiczenia </b><br />
• Równania ruchu odkształcalnych UW o wielu stopniach swobody w zakresie liniowym (małe przemieszczenia i małe odkształcenia).<br />
• Zagadnienia własne, metody modalne, superpozycja modalna, równania ruchu we współrzędnych modalnych (głównych).<br />
• Całkowanie równań ruchu metodami Wilsona i Newmarka przy dowolnym wymuszeniu. Inne metody niejawne i jawne całkowania równań ruchu. <br />
• Metody przyrostowe MES analiz układów odkształcalnych. Metody UW i MES analizy układów odkształcalnych. Niezmienniki. <br />
• Metody redukcji stopni swobody odkształcalnych UW w analizie dynamicznej. Metoda redukcji stopni swobody techniką podstruktur i Craig’a-Bamptona. <br />
• Całkowanie układu równań UW z członami odkształcalnymi metodami niejawnymi. <br />
• Współpraca środowisk programowych ANSYS (NASTRAN)-ADAMS. Krótka charakterystyka i porównanie pakietów dużej skali używanych w obliczeniach inżynierskich, np.: MSC.ADAMS/NASTRAN/DYTRAN, ANSYS, LS-DYNA, MADYMO. <br /><br />
<b>Laboratoria</b><br />
Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem programu ADAMS w analizie odkształcalnych UW: <br />
• Przykłady obliczeń inżynierskich z dziedziny lotnictwa, mechaniki i robotyki. <br />
• Analiza dynamiczna UW z uwzględnieniem sterowania. <br />
• Integracja pakietów ADAMS, ANSYS, MATLAB. Prototypy wirtualne (virtual prototyping). <br />
• Samodzielny projekt studencki.
- Metody oceny:
- Ocenie podlega praca domowa (40% oceny końcowej) oraz test zaliczeniowy (60% oceny końcowej). <br />
Szczegóły systemu oceniania są opublikowane pod adresem: http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów).
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Frączek J., Wojtyra M.: Kinematyka układów wieloczłonowych. Metody obliczeniowe. WNT, 2008. <br />
2. Wojtyra M, Frączek J.: Metoda układów wieloczłonowych w dynamice mechanizmów. Ćwiczenia z zastosowaniem programu ADAMS. OWPW, 2007. <br />
3. Nikravesh P.E.: Computer-Aided Analysis of Mechanical Systems. Prentice Hall, 1988. <br />
4. Haug E.J.: Computer-Aided Kinematics and Dynamics of Mechanical Systems. Volume I: Basic Methods, Allyn and Bacon, 1989. <br />
5. Garcia de Jalon J., Bayo E.: Kinematic and Dynamic Simulation of Multibody Systems. Springer-Verlag, 1994.<br />
Dodatkowa literatura: materiały na stronie http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów)
- Witryna www przedmiotu:
- http://ztmir.meil.pw.edu.pl/index.php?/pol/content/view/full/333
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt NK492_W1
- Ma uporzadkowaną wiedzę na temat analizy i opisu drgań układów mechanicznych w dziedzinie czasu i czestotliwości
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_W08, AiR2_W09, AiR2_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W03, T2A_W07
- Efekt NK492_W2
- Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie formułowania równań ruchu złozonych układów mechanicznych
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_W08, AiR2_W09, AiR2_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W03, T2A_W07
- Efekt NK492_W3
- Zna podstawowe metody całkowania równań ruchu układów sztywnych i odkształcalnych
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_W08, AiR2_W09, AiR2_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W03, T2A_W07
- Efekt NK492_W4
- Ma podstawową wiedzę na temat formułowania równań ruchu wieloczłonowych układów odkształcalnych
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_W08, AiR2_W09, AiR2_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W03, T2A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt NK492_U1
- Potrafi przeprowadzić analize modalną prostych układów mechanicznych
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_U05, AiR2_U06, AiR2_U12, AiR2_U14, AiR2_U07
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U03, T2A_U04, T2A_U08, T2A_U15, T2A_U17, T2A_U01, T2A_U10, T2A_U18, T2A_U18, T2A_U19, T2A_U09, T2A_U11, T2A_U19
- Efekt NK492_U2
- Potrafi zastosować metody syntazy modalnej do rozwiązania równań ruchu struktur
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_U05, AiR2_U06, AiR2_U12, AiR2_U14, AiR2_U07
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U03, T2A_U04, T2A_U08, T2A_U15, T2A_U17, T2A_U01, T2A_U10, T2A_U18, T2A_U18, T2A_U19, T2A_U09, T2A_U11, T2A_U19
- Efekt NK492_U3
- Potrafi zinterpretować wyniki w analizie modalnej struktur
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_U05, AiR2_U06, AiR2_U12, AiR2_U14, AiR2_U07
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U03, T2A_U04, T2A_U08, T2A_U15, T2A_U17, T2A_U01, T2A_U10, T2A_U18, T2A_U18, T2A_U19, T2A_U09, T2A_U11, T2A_U19
- Efekt NK492_U4
- Potrafi dobrać algorytm całkowania równań ruchu w analizie dynamicznej struktur
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_U05, AiR2_U06, AiR2_U12, AiR2_U14, AiR2_U07
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U03, T2A_U04, T2A_U08, T2A_U15, T2A_U17, T2A_U01, T2A_U10, T2A_U18, T2A_U18, T2A_U19, T2A_U09, T2A_U11, T2A_U19
- Efekt NK492_U5
- Potrafi zamodelować układ mechatroniczny we współdziałaniu z układem sterowania w zadaniach robotyki z zastowaniem pakietów komercyjnych
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_U05, AiR2_U06, AiR2_U12, AiR2_U14, AiR2_U07
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U03, T2A_U04, T2A_U08, T2A_U15, T2A_U17, T2A_U01, T2A_U10, T2A_U18, T2A_U18, T2A_U19, T2A_U09, T2A_U11, T2A_U19
- Efekt NK492_U6
- Potrafi przeprowadzić analizę dynamiki układu wieloczłonowego z członami sztywnymi i odkształcalnymi z zastosowaniem profesjonalnych pakietów obliczeniowych
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz projekt obliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR2_U05, AiR2_U06, AiR2_U12, AiR2_U14, AiR2_U07
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U03, T2A_U04, T2A_U08, T2A_U15, T2A_U17, T2A_U01, T2A_U10, T2A_U18, T2A_U18, T2A_U19, T2A_U09, T2A_U11, T2A_U19