Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (S2)
specjalność: inżynieria spawalnictwa

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 charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Tłumienie drgań
Specjalność urządzenia mechatroniczne
Jednostka prowadząca Katedra Mechatroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Marcin Chodźko <Marcin.Chodzko@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Marcin Chodźko <Marcin.Chodzko@zut.edu.pl>, 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

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL1 30 2,00,38zaliczenie
wykładyW1 30 2,00,62egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wymaga 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

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Cel 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-2Cel praktyczny. Zaznajomienie studentów z praktycznie stosowanymi technikami tłumienia drgań oraz ograniczeniami w ich stosowaniu.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Modele tłumienia. Modelowanie prostych układów mechanicznych z różnymi modelami tłumienia.6
T-L-2Dobór parametrów pasywnego eliminatora drgań, dla układu o jednym stopniu swobody.4
T-L-3Modelowanie właściwości cieczy elektro- i magneto-reologicznych.6
T-L-4Modelowanie efektu piezoelektrycznego.4
T-L-5Badanie właściwości układów kolokacyjnych i nie-kolokacyjnych.2
T-L-6Tłumienie drgań z zsatosowaniem kompensatora przesuwającego fazę oraz tzw. Notch Filter2
T-L-7Synteza oraz badanie właściwości układu tłumienia drgań wykorzystującego bezpośrednie sprzężenie od prędkości, położenia i przyspieszenia.2
T-L-8Badanie właściwości układu FxLMS w aplikacji tłumienia hałasu. (ANC)2
T-L-9Synteza regulatora z lokowaniem biegunów dla obiektu 3 DOF.2
30
wykłady
T-W-1Drgania swobodne tłumione o jednym stopniu swobody. Drgania swobodne z tłumieniem wiskotycznym, suchym, konstrukcyjnym, histerezowym i mieszanym.2
T-W-2Tłumione drgania wymuszone układu o jednym stopniu swobody.2
T-W-3Tłumione drgania wymuszone układów o dwóch stopniach swobody.2
T-W-4Drgania parametryczne tłumione.2
T-W-5Drgania samowzbudne w układach liniowych i nieliniowych.2
T-W-6Wibroizolacja układów mechanicznych przy różnych typach wymuszeń.2
T-W-7Metody tłumienia drgań - pasywne, semiaktywne, aktywne. Systematyka, zasady doboru.2
T-W-8Pasywne metody tłumienia drgań. Zasady doboru parametrów tłumików o jednym i dwóch stopniach swobody.2
T-W-9Własciwości cieczy reologicznych. Modele.2
T-W-10Konstrukcje tłumików wykorzystujących ciecze reologiczne, zakres zastosowań, ograniczenia.2
T-W-11Zjawisko piezoelektryczne. Modele elementów piezoelektrycznych.2
T-W-12Tłumienie drgań z użyciem aktuatorów piezoelektrycznych - zastosowania.2
T-W-13Układy sterowania w aktywnych technikach tłumienia drgań, algorytmy sterowania. Układy sensoryczne.4
T-W-14Niekonwencjonalne układy tłumienia drgań mechanicznych, zakresy zastosowań.2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Konsultacje2
A-L-3Praca własna18
50
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Egzamin2
A-W-3Konsultacje2
A-W-4Praca własna16
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda Podająca - wykład informacyjny.
M-2Metoda praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne na przygotowanych stanowiskach dydaktycznych.
M-3Metoda praktyczna - zajęcia laboratoryjne (budowa modeli symulacyjnych) z uzyciem komputerów z oprogramowaniem Matlab.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca - Zaliczenie końcowe.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena poprawności wykonania raportów z ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Ocena poprawności wykonywania czynności w trakcie zajęć laboratoryjnych.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_W03, MBM_2A_W10C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-7, T-W-8, T-W-12, T-W-13, T-W-14M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_U09C-2T-L-3, T-L-1, T-L-2, T-L-4M-2, M-3S-2, S-3

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_K04C-2T-L-3, T-L-1, T-L-2, T-L-4M-3S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium 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.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium 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.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium 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.
2,0
3,0Student wykazuje przeciętne kompetencje w zakresie wykorzystania technik tłumiania drgań w zastosowaniach praktycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. J.Giergiel, Tłumienie drgań mechanicznych., Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1990
  2. Z.Osiński, Tłumienie drgań mechanicznych., PWN, Warszawa, 1986
  3. K.Marchelek, Dynamika obrabiarek., WNT, Warszawa, 1983
  4. A.D. Nashif, D.I.G. Jones, J.P. Henderson, Vibration damping, Wiley, 1985
  5. D. J. Mead, Passive vibration control, Wiley, 1999

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Modele tłumienia. Modelowanie prostych układów mechanicznych z różnymi modelami tłumienia.6
T-L-2Dobór parametrów pasywnego eliminatora drgań, dla układu o jednym stopniu swobody.4
T-L-3Modelowanie właściwości cieczy elektro- i magneto-reologicznych.6
T-L-4Modelowanie efektu piezoelektrycznego.4
T-L-5Badanie właściwości układów kolokacyjnych i nie-kolokacyjnych.2
T-L-6Tłumienie drgań z zsatosowaniem kompensatora przesuwającego fazę oraz tzw. Notch Filter2
T-L-7Synteza oraz badanie właściwości układu tłumienia drgań wykorzystującego bezpośrednie sprzężenie od prędkości, położenia i przyspieszenia.2
T-L-8Badanie właściwości układu FxLMS w aplikacji tłumienia hałasu. (ANC)2
T-L-9Synteza regulatora z lokowaniem biegunów dla obiektu 3 DOF.2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Drgania swobodne tłumione o jednym stopniu swobody. Drgania swobodne z tłumieniem wiskotycznym, suchym, konstrukcyjnym, histerezowym i mieszanym.2
T-W-2Tłumione drgania wymuszone układu o jednym stopniu swobody.2
T-W-3Tłumione drgania wymuszone układów o dwóch stopniach swobody.2
T-W-4Drgania parametryczne tłumione.2
T-W-5Drgania samowzbudne w układach liniowych i nieliniowych.2
T-W-6Wibroizolacja układów mechanicznych przy różnych typach wymuszeń.2
T-W-7Metody tłumienia drgań - pasywne, semiaktywne, aktywne. Systematyka, zasady doboru.2
T-W-8Pasywne metody tłumienia drgań. Zasady doboru parametrów tłumików o jednym i dwóch stopniach swobody.2
T-W-9Własciwości cieczy reologicznych. Modele.2
T-W-10Konstrukcje tłumików wykorzystujących ciecze reologiczne, zakres zastosowań, ograniczenia.2
T-W-11Zjawisko piezoelektryczne. Modele elementów piezoelektrycznych.2
T-W-12Tłumienie drgań z użyciem aktuatorów piezoelektrycznych - zastosowania.2
T-W-13Układy sterowania w aktywnych technikach tłumienia drgań, algorytmy sterowania. Układy sensoryczne.4
T-W-14Niekonwencjonalne układy tłumienia drgań mechanicznych, zakresy zastosowań.2
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Konsultacje2
A-L-3Praca własna18
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Egzamin2
A-W-3Konsultacje2
A-W-4Praca własna16
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMBM_2A_UM/04_W01Efektem 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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_W03ma szczegółową wiedzę z wybranych zagadnień pokrewnych kierunków studiów powiązanych z obszarem studiowanej specjalności
MBM_2A_W10zna podstawowe metody i techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań w zakresie konstruowania, pomiarów, projektowania technologii i eksploatacji
Cel przedmiotuC-1Cel 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.
Treści programoweT-W-1Drgania swobodne tłumione o jednym stopniu swobody. Drgania swobodne z tłumieniem wiskotycznym, suchym, konstrukcyjnym, histerezowym i mieszanym.
T-W-2Tłumione drgania wymuszone układu o jednym stopniu swobody.
T-W-3Tłumione drgania wymuszone układów o dwóch stopniach swobody.
T-W-4Drgania parametryczne tłumione.
T-W-5Drgania samowzbudne w układach liniowych i nieliniowych.
T-W-6Wibroizolacja układów mechanicznych przy różnych typach wymuszeń.
T-W-9Własciwości cieczy reologicznych. Modele.
T-W-10Konstrukcje tłumików wykorzystujących ciecze reologiczne, zakres zastosowań, ograniczenia.
T-W-11Zjawisko piezoelektryczne. Modele elementów piezoelektrycznych.
T-W-7Metody tłumienia drgań - pasywne, semiaktywne, aktywne. Systematyka, zasady doboru.
T-W-8Pasywne metody tłumienia drgań. Zasady doboru parametrów tłumików o jednym i dwóch stopniach swobody.
T-W-12Tłumienie drgań z użyciem aktuatorów piezoelektrycznych - zastosowania.
T-W-13Układy sterowania w aktywnych technikach tłumienia drgań, algorytmy sterowania. Układy sensoryczne.
T-W-14Niekonwencjonalne układy tłumienia drgań mechanicznych, zakresy zastosowań.
Metody nauczaniaM-1Metoda Podająca - wykład informacyjny.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca - Zaliczenie końcowe.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMBM_2A_UM/04_U01Efektem kształcenia jest umiejętność zdiagnozowania problemu nadmiernych drgań obiektu oraz zaproponowanie sposobu jego rozwiązania przez dobór właściwej techniki tłumienia drgań.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
MBM_2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotuC-2Cel praktyczny. Zaznajomienie studentów z praktycznie stosowanymi technikami tłumienia drgań oraz ograniczeniami w ich stosowaniu.
Treści programoweT-L-3Modelowanie właściwości cieczy elektro- i magneto-reologicznych.
T-L-1Modele tłumienia. Modelowanie prostych układów mechanicznych z różnymi modelami tłumienia.
T-L-2Dobór parametrów pasywnego eliminatora drgań, dla układu o jednym stopniu swobody.
T-L-4Modelowanie efektu piezoelektrycznego.
Metody nauczaniaM-2Metoda praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne na przygotowanych stanowiskach dydaktycznych.
M-3Metoda praktyczna - zajęcia laboratoryjne (budowa modeli symulacyjnych) z uzyciem komputerów z oprogramowaniem Matlab.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena poprawności wykonania raportów z ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Ocena poprawności wykonywania czynności w trakcie zajęć laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMBM_2A_UM/04_K01Student powinien posiąść świadomość tego, że istnieje silna interakcja między dziedzinami teoretycznymi a praktyką. Wiedza teoretyczna pozwala bowiem na skuteczniejszą analizę zachodzących zjawisk.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_K02ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
MBM_2A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Cel przedmiotuC-2Cel praktyczny. Zaznajomienie studentów z praktycznie stosowanymi technikami tłumienia drgań oraz ograniczeniami w ich stosowaniu.
Treści programoweT-L-3Modelowanie właściwości cieczy elektro- i magneto-reologicznych.
T-L-1Modele tłumienia. Modelowanie prostych układów mechanicznych z różnymi modelami tłumienia.
T-L-2Dobór parametrów pasywnego eliminatora drgań, dla układu o jednym stopniu swobody.
T-L-4Modelowanie efektu piezoelektrycznego.
Metody nauczaniaM-3Metoda praktyczna - zajęcia laboratoryjne (budowa modeli symulacyjnych) z uzyciem komputerów z oprogramowaniem Matlab.
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Ocena poprawności wykonywania czynności w trakcie zajęć laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student wykazuje przeciętne kompetencje w zakresie wykorzystania technik tłumiania drgań w zastosowaniach praktycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0