Mechanika II. (2311102)
Katedra:ústav mechaniky, biomech.a mechatr. (12105)
Zkratka:ME2Schválen:10.07.2098
Platí do: ??Rozsah:2P+2C
Semestr:*Kredity:4
Zakončení:Z,ZKJazyk výuky:CS
Anotace
V předmětu je kladen větší důraz na teoretický základ probíraných pojmů a na odvozování základních vztahů a souvislostí mezi pojmy. Navíc studenti získají rozšířené znalosti v některých tematických okruzích se zaměřením na využití v návazných předmětech teoretického základu studia i navazujícího magisterského studia. Cílem předmětu je zvládnutí sestavení mechanického a matematického modelu kinematiky mechanické soustavy rovinné i prostorové, metody řešení analytické i grafické.
Vyučující
doc. Ing. Václav Bauma CSc.
Letní 2023/2024
Ing. Petr Beneš Ph.D.
Letní 2023/2024
doc. Ing. Václav Bauma CSc.
Letní 2022/2023
Ing. Petr Beneš Ph.D.
Letní 2022/2023
doc. Ing. Václav Bauma CSc.
Letní 2021/2022
Ing. Petr Beneš Ph.D.
Letní 2021/2022
Osnova
• Úvod – ukázka užití v praxi. Modelování. Kinematika bodu.
• Kinematika tělesa. Transformace souřadnicového systému. Základní pohyby.
• Základní pohyby – rovinné úlohy. Kinematika posuvného a rotačního pohybu tělesa.
• Kinematika obecného rovinného pohybu tělesa. Pól pohybu, polodie.
• Analytické řešení kinematiky soustav těles – trigonometrická metoda a vektorová metoda.
• Analytické řešení kinematiky soustav těles – vektorová metoda a maticová metoda.
• Analytické řešení kinematiky soustav těles – maticová metoda.
• Grafické metody řešení kinematiky rovinných soustav těles.
• Kinematika sférického pohybu, obecného prostorového pohybu a šroubového pohybu tělesa.
• Základy teorie ozubení. Kinematika mechanismů s konstantním převodem.
• Teorie současných pohybů.
• Princip virtuálních prací a výkonů ve statice.
• Syntéza mechanismů. Vačkové mechanismy.
Osnova cvičení
Kinematika bodu.
Kinematika tělesa.
Kinematika posuvného a rotačního pohybu tělesa
Kinematika rotačního a obecného rovinného pohybu tělesa
Obecný rovinný pohyb Trigonometrická metoda
Vektorová metoda.
Grafické metody řešení kinematiky rovinných soustav.
Maticová metoda
Sférický, obecný prostorový a šroubový pohyb tělesa
Teorie současných pohybů.
Princip virtuálních prací a výkonů ve statice
Mechanismy s konstantním převodem
Syntéza mechanismů
Vačkové mechanismy
Literatura
Valášek M., Stejskal V., Březina J.: Mechanika A, Skriptum FS ČVUT v Praze, Vydavatelství ČVUT, Praha 2002.
Valášek M., Bauma V., Šika Z.: Mechanika B, Skriptum FS ČVUT v Praze, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.
Lederer P., Stejskal S., Březina J., Prokýšek R.: Sbírka příkladů z kinematiky, Skriptum FS ČVUT v Praze, Vyd. ČVUT, Praha 2000.
Lederer P.: Kinematika, Skriptum FS ČVUT v Praze, Vydavatelství ČVUT, Praha 2000.
Lederer P.: Kinematika 9, 10, Skriptum FS ČVUT v Praze, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001.
Brát, V., Rosenberg, J., Jáč, J.: Kinematika, SNTL, Praha, 1984 – učebnice.
Juliš K., Brepta R. a kol.: Mechanika I. díl, Statika a Kinematika – technický průvodce, SNTL, Praha, 1986.
Beer F.P., Johnson E.R.: Vector Mechanics for Engineers. Statics and Dynamics. McGraw–Hill, New York 1988.
Požadavky
1. Kinematika bodu. Vyjádření trajektorie, rychlosti a zrychlení bodu v kartézském
souřadnicovém systému.
2. Vyjádření trajektorie, rychlosti a zrychlení bodu v přirozeném souřadnicovém systému.
Tečné a normálové zrychlení.
3. Druhy pohybu bodů. Harmonický pohyb.
4. Kinematika tělesa. Matice směrových kosinů, matice rychlosti a zrychlení.
5. Transformační matice. Matice základních pohybů.
6. Skládání pohybů a jejich maticové vyjádření.
7. Kinematika současných pohybů. Rychlosti a zrychlení při současných pohybech,
Coriolisovo zrychlení.
8. Úhlové rychlosti a úhlová zrychlení při současných pohybech, Résalovo zrychlení.
9. Druhy pohybů těles a jejich definice. Vlastnosti posuvného pohybu tělesa.
10. Rotační pohyb tělesa: Vztahy mezi pootočením, úhlovou rychlostí a úhlovým zrychlením tělesa: rychlost a zrychlení běžného bodu tělesa (skalární, vektorové a maticové vyjádření).
11. Obecný rovinný pohyb tělesa: Základní rozklad, rovnice, trajektorie, vztahy pro rychlosti a zrychlení bodu (skalární, vektorové a maticové vyjádření). Úhlová rychlost a úhlové zrychlení tělesa.
12. Pól a polodie u obecného rovinného pohybu tělesa: Definice, konstrukce.
13. Sférický pohyb tělesa: Definice, základní vlastnosti, úhlová rychlost, úhlové zrychlení, vztahy pro rychlost a zrychlení obecného bodu, Eulerovy a Cardanovy úhly a Eulerovy kinematické rovnice.
14. Obecný prostorový pohyb tělesa: Základní rozklad: vektorové vyjádření polohy, rychlosti a zrychlení běžného bodu tělesa; úhlová rychlost a úhlové zrychlení tělesa.
15. Axoidy prostorového pohybu tělesa. Osa virace. Vlastnosti rychlostí bodů tělesa.
16. Šroubový pohyb tělesa: Určení pohybu, rychlosti a zrychlení jeho obecného bodu.
17. Vzorec pro počet stupňů volnosti a pro počet nezávislých smyček mechanismu.
Přidružený graf mechanismu. Kostra grafu. Náhradní mechanismy.
18. Trigonometrická metoda analytického kinematického vyšetřování mechanismů.
Kinematická analýza čtyřkloubového, klikového a kulisového mechanismu.
19. Převodové funkce mechanismů a jejich užití k výpočtu kinematických veličin.
20. Vektorová metoda kinematického řešení rovinných mechanismů. Použití programu
Kresic.
21. Vyšetřování převodů, úhlových rychlostí a úhlových zrychlení mechanismů se stálým
převodem, zvláště mechanismů s ozubenými koly. Podmínky valení. Základy teorie
ozubení.
Klíčová slova
Kinematika bodu. Trajektorie, poloha, rychlost, zrychlení. Kinematika tělesa. Orientace, rotační pohyb, úhlová rychlost a zrychlení. Corielisovo a Resalovo zrychlení. Pól pohybu, polodie, axoidy, osa virace. Transformační matice. Závislé a nezávislé souřadnice. Převod. Princip virtuálních prací.
data online/KOS/FS :: [Helpdesk] (hlášení problémů) :: - datum tisku: 19.6.2024, 3:29 © 2011-2022 [CPS] v3.8 (master/18fbb08a/2024-05-30/02:31)