- Nazwa przedmiotu:
- Aktywna redukcja drgań układów mechanicznych
- Koordynator przedmiotu:
- Dr hab. inż. Marek Pietrzakowski, prof. PW
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechatronika
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-MTKIN-IZP-0407
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2016/2017
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych – 23, w tym:
a) wykład - 10 godz.;
b) laboratorium - 10 godz.;
c) konsultacje : (wykład – 1 godz. + laboratorium –1 godz.) - 2 godz.;
d) sprawdzian (zal. wykładu) – 1 godz.;
2) Praca własna studenta – 25 godzin, w tym:
a) 5 godz. analiza literatury;
b) 5 godz. – bieżące przygotowywanie się do ćwiczeń lab.;
c) 5 godz. wykonanie sprawozdań lab.;
d) 10 godz. przygotowanie się do sprawdzianu (zal. wykładu).
3) RAZEM – 48 godz..
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1 punkt ECTS – liczba godzin kontaktowych - 23, w tym:
a) wykład - 10 godz.;
b) laboratorium - 10. godz.;
c) konsultacje - : (wykład – 1 godz. + ćwiczenia lab. –1 godz.) - 2 godz.;
d) sprawdzian - 1 godz.;
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1 punkt ECTS – 20 godzin, w tym:
a) laboratorium - 10 godz.;
b) 5 godz. – bieżące przygotowywanie się do ćwiczeń lab.;
c) 5 godz. wykonanie sprawozdań lab.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawowa wiedza z matematyki, fizyki, mechaniki, teorii drgań, podstaw automatyki.
- Limit liczby studentów:
- zgodnie z zarządzeniem Rektora
- Cel przedmiotu:
- Poznanie podstaw redukcji drgań oraz technicznych zastosowań materiałów funkcyjnych w układach aktywnych. Umiejętność modelowania, analizy i doboru parametrów wybranych układów aktywnej i semiaktywnej redukcji drgań. Kreatywność w powiązaniu ze świadomością wymagań i ograniczeń w działaniach inżynierskich.
- Treści kształcenia:
- Wykład. Szkodliwe zjawiska drganiowe. Klasyfikacja układów redukcji drgań.
Zagadnienia wibroizolacji, stosowane modele, metody i materiały. Eliminatory drgań - rodzaje, charakterystyki i przykłady zastosowań. Klasyfikacja sterowanych układów redukcji drgań, ich modele i schematy. Właściwości wybranych materiałów funkcyjnych i przykłady zastosowań technicznych. Materiały piezoelektryczne, ich rodzaje i właściwości. Prosty i odwrotny efekt piezoelektryczny, równania konstytutywne. Przetworniki piezoelektryczne - rodzaje przetworników ze szczególnym uwzględnieniem rozłożonych powierzchniowo, tryby pracy.
Równania piezoelektrycznego elementu wykonawczego i pomiarowego w sterowaniu drganiami giętnymi układów cienkościennych. Zastosowanie przetworników piezoelektrycznych w układzie aktywnej redukcji drgań belki.
Zastosowanie stopów z pamięcią kształtu (SMA) w semiktywnej redukcji drgań układów belkowych. Wpływ aktywacji termicznej na charakterystyki dynamiczne belek kompozytowych z włóknami SMA. Przykłady aktywnej redukcji drgań innych układów cienkościennych np. płyt, powłok.
Laboratorium.
1. Wymuszenie drgań belki przetwornikiem piezoelektrycznym - postacie drgań.
2. Badanie układu mechanicznego z eliminatorem drgań - dobór parametrów eliminatora.
3. Badanie przetwornika piezoelektrycznego jako czujnika drgań.
4. Badanie układu aktywnej redukcji drgań belki.
5. Tłumik z materiałów granulkowych w sterowaniu drganiami.
- Metody oceny:
- Wykład: Sprawdzian.
Laboratorium: Ocena sprawozdań. Warunkiem zaliczenia laboratorium jest uzyskanie pozytywnej (dostatecznej) oceny ze wszystkich 6 ćwiczeń laboratoryjnych.
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny ze sprawdzianu oraz zaliczenie laboratorium.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- • Kowal J.: Sterowanie drganiami, Gutenberg Kraków 1996.
• Andrzej Tylikowski A., Przybyłowicz P.M.: Nieklasyczne materiały piezoelektryczne w stabilizacji i tłumieniu drgań, Instytut Podstaw Budowy Maszyn Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2004.
Dodatkowa literatura wskazana przez prowadzącego.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt 1150-MTKIN-IZP-0407_W1
- Ma podstawową wiedzę z zakresu drgań mechanicznych, analizy i metod redukcji drgań.
Weryfikacja: Wykład - sprawdzian. Ćwiczenia - ocena sprawozdań laboratoryjnych.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMchtr_W01, KMchtr_W04, KMchtr_W05, KMchtr_W06
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W02, InzA_W03, T1A_W04, InzA_W04
- Efekt 1150-MTKIN-IZP-0407_W2
- Ma wiedzę z zakresu wibroizolacji i dynamicznej redukcji drgań oraz doboru parametrów układów mechanicznych.
Weryfikacja: Wykład - sprawdzian. Ćwiczenia - ocena sprawozdań laboratoryjnych.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMchtr_W01, KMchtr_W04, KMchtr_W05, KMchtr_W06
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W02, InzA_W03, T1A_W04, InzA_W04
- Efekt 1150-MTKIN-IZP-0407_W3
- Zna podstawowe właściwości stosowanych materiałów funkcyjnych.
Weryfikacja: Sprawdzian. Ocena sprawozdań laboratoryjnych.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMchtr_W01, KMchtr_W04, KMchtr_W05, KMchtr_W06
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W02, InzA_W03, T1A_W04, InzA_W04
- Efekt 1150-MTKIN-IZP-0407_W4
- Zna koncepcję układów aktywnych i semiaktywnych.
Weryfikacja: Sprawdzian. Ocena sprawozdań laboratoryjnych.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMchtr_W01, KMchtr_W04, KMchtr_W05, KMchtr_W06
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W02, InzA_W03, T1A_W04, InzA_W04
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt 1150-MTKIN-IZP-0407_U1
- Potrafi wyznaczyć charakterystyki i dobrać parametry układu mechanicznego na podstawie stosowanych kryteriów.
Weryfikacja: Ćwiczenia - ocena sprawozdań laboratoryjnych.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMChtr_U05, KMchtr_U08, KMchtr_U09, KMchtr_U10, KMchtr_U12
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U06, T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, T1A_U09, T1A_U12, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U05, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, T1A_U07, T1A_U08, InzA_U01
- Efekt 1150-MTKIN-IZP-0407_U2
- Potrafi zastosować matematyczne modele prostych układów semiaktywnej i aktywnej redukcji drgań i przeprowadzić odpowiednie analizy.
Weryfikacja: Ćwiczenia - ocena sprawozdań laboratoryjnych.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMChtr_U05, KMchtr_U08, KMchtr_U09, KMchtr_U10, KMchtr_U12
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U06, T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, T1A_U09, T1A_U12, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U05, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, T1A_U07, T1A_U08, InzA_U01
- Efekt 1150-MTKIN-IZP-0407_U3
- Potrafi przeprowadzić podstawową analizę i dobrać parametry układu sterowania w semiaktywnej i aktywnej redukcji drgań.
Weryfikacja: Ocena sprawozdania laboratoryjnego
Powiązane efekty kierunkowe:
KMChtr_U05, KMchtr_U08, KMchtr_U09, KMchtr_U10, KMchtr_U12
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U06, T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, T1A_U09, T1A_U12, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U05, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, T1A_U07, T1A_U08, InzA_U01
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt 1150-MTKIN-ISP-0407_K1
- Umie pracować indywidualnie i w zespole
Weryfikacja: Praca w laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
KMchtr_K04
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K03, T1A_K04