Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (S2)
specjalność: niekonwencjonalne i konwencjonalne systemy energetyczne
Sylabus przedmiotu Tłumienie drgań:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Mechanika i budowa maszyn | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Tłumienie drgań | ||
| Specjalność | urządzenia mechatroniczne | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Mechanicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Marcin Chodźko <Marcin.Chodzko@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Marcin Hoffmann <Marcin.Hoffmann@zut.edu.pl>, Arkadiusz Parus <Arkadiusz.Parus@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wymaga się, aby student miał wiedzę na temat podstawowych zagadnień mechaniki oraz drgań mechanicznych. Konieczna jest również umiejętność posługiwania się rachunkiem różniczkowania i całkowania oraz znajomość zasad rachunku macierzowego. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Cel poznawczy - zaznajomienie studenta z istotnością zjawiska drgań mechanicznych w technice. Zaznajomienie studentów z technikami kształtowania własciwości dynamicznych obiektów, mających na celu minimalizację drgań. Zapoznanie studentów z technikami pasywnej oraz aktywnej eliminacji drgań. |
| C-2 | Cel praktyczny. Zaznajomienie studentów z praktycznie stosowanymi technikami tłumienia drgań oraz ograniczeniami w ich stosowaniu. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Modele tłumienia. Modelowanie prostych układów mechanicznych z różnymi modelami tłumienia. | 6 |
| T-L-2 | Dobór parametrów pasywnego eliminatora drgań, dla układu o jednym stopniu swobody. | 4 |
| T-L-3 | Modelowanie właściwości cieczy elektro- i magneto-reologicznych. | 6 |
| T-L-4 | Modelowanie efektu piezoelektrycznego. | 4 |
| T-L-5 | Badanie właściwości układów kolokacyjnych i nie-kolokacyjnych. | 2 |
| T-L-6 | Tłumienie drgań z zsatosowaniem kompensatora przesuwającego fazę oraz tzw. Notch Filter | 2 |
| T-L-7 | Synteza oraz badanie właściwości układu tłumienia drgań wykorzystującego bezpośrednie sprzężenie od prędkości, położenia i przyspieszenia. | 2 |
| T-L-8 | Badanie właściwości układu FxLMS w aplikacji tłumienia hałasu. (ANC) | 2 |
| T-L-9 | Synteza regulatora z lokowaniem biegunów dla obiektu 3 DOF. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Drgania swobodne tłumione o jednym stopniu swobody. Drgania swobodne z tłumieniem wiskotycznym, suchym, konstrukcyjnym, histerezowym i mieszanym. | 2 |
| T-W-2 | Tłumione drgania wymuszone układu o jednym stopniu swobody. | 2 |
| T-W-3 | Tłumione drgania wymuszone układów o dwóch stopniach swobody. | 2 |
| T-W-4 | Drgania parametryczne tłumione. | 2 |
| T-W-5 | Drgania samowzbudne w układach liniowych i nieliniowych. | 2 |
| T-W-6 | Wibroizolacja układów mechanicznych przy różnych typach wymuszeń. | 2 |
| T-W-7 | Metody tłumienia drgań - pasywne, semiaktywne, aktywne. Systematyka, zasady doboru. | 2 |
| T-W-8 | Pasywne metody tłumienia drgań. Zasady doboru parametrów tłumików o jednym i dwóch stopniach swobody. | 2 |
| T-W-9 | Własciwości cieczy reologicznych. Modele. | 2 |
| T-W-10 | Konstrukcje tłumików wykorzystujących ciecze reologiczne, zakres zastosowań, ograniczenia. | 2 |
| T-W-11 | Zjawisko piezoelektryczne. Modele elementów piezoelektrycznych. | 2 |
| T-W-12 | Tłumienie drgań z użyciem aktuatorów piezoelektrycznych - zastosowania. | 2 |
| T-W-13 | Układy sterowania w aktywnych technikach tłumienia drgań, algorytmy sterowania. Układy sensoryczne. | 4 |
| T-W-14 | Niekonwencjonalne układy tłumienia drgań mechanicznych, zakresy zastosowań. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie raportów z zajęć. | 15 |
| A-L-3 | Przygotowanie sie do zajęć. | 10 |
| A-L-4 | Konsultacje. | 5 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie literatury. | 15 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia. | 10 |
| A-W-4 | Konsultacje. | 5 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metoda Podająca - wykład informacyjny. |
| M-2 | Metoda praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne na przygotowanych stanowiskach dydaktycznych. |
| M-3 | Metoda praktyczna - zajęcia laboratoryjne (budowa modeli symulacyjnych) z uzyciem komputerów z oprogramowaniem Matlab. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca - Zaliczenie końcowe. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena poprawności wykonania raportów z ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-3 | Ocena formująca: Ocena poprawności wykonywania czynności w trakcie zajęć laboratoryjnych. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_UM/04_W01 Efektem kształcenia w zakresie posiadanej wiedzy jest zaznajomienie studentów z negatywnym wpływem drgań oraz metodami ich tłumienia. Uświadomienie studentom, że wiedza z zakresu pozornie odległych dziedzin wiedzy może byc przydatna w analizie zagadnień związanych z tłumieniem drgań. | MBM_2A_W10, MBM_2A_W03 | T2A_W02, T2A_W07 | C-1 | T-W-8, T-W-7, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-14, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_UM/04_U01 Efektem kształcenia jest umiejętność zdiagnozowania problemu nadmiernych drgań obiektu oraz zaproponowanie sposobu jego rozwiązania przez dobór właściwej techniki tłumienia drgań. | MBM_2A_U08, MBM_2A_U09 | T2A_U08, T2A_U09 | C-2 | T-L-2, T-L-1, T-L-3, T-L-4 | M-2, M-3 | S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_UM/04_K01 Student powinien posiąść świadomość tego, że istnieje silna interakcja między dziedzinami teoretycznymi a praktyką. Wiedza teoretyczna pozwala bowiem na skuteczniejszą analizę zachodzących zjawisk. | MBM_2A_K02, MBM_2A_K04 | T2A_K02, T2A_K04 | C-2 | T-L-2, T-L-1, T-L-3, T-L-4 | M-3 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_UM/04_W01 Efektem kształcenia w zakresie posiadanej wiedzy jest zaznajomienie studentów z negatywnym wpływem drgań oraz metodami ich tłumienia. Uświadomienie studentom, że wiedza z zakresu pozornie odległych dziedzin wiedzy może byc przydatna w analizie zagadnień związanych z tłumieniem drgań. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać. | |
| 3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_UM/04_U01 Efektem kształcenia jest umiejętność zdiagnozowania problemu nadmiernych drgań obiektu oraz zaproponowanie sposobu jego rozwiązania przez dobór właściwej techniki tłumienia drgań. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać. | |
| 3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania. |
Literatura podstawowa
- J.Giergiel, Tłumienie drgań mechanicznych., Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1990
- Z.Osiński, Tłumienie drgań mechanicznych., PWN, Warszawa, 1986
- K.Marchelek, Dynamika obrabiarek., WNT, Warszawa, 1983
- A.D. Nashif, D.I.G. Jones, J.P. Henderson, Vibration damping, Wiley, 1985
- D. J. Mead, Passive vibration control, Wiley, 1999