laatst gewijzigd 28/06/2002

Vakcode: wb1308
Vaknaam: Dynamica 3
ZIE OOK BLACKBOARD

Het betreft een college
TUD studiepunten: 2
ECTS studiepunten: 3

Faculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek
Docent(en): Woerkom, dr. ir. P.Th.L.M. van Tel.: 015 - 27 82792
Trefwoorden:
Dynamisch gedrag van mechanismen, constructies, voertuigen, met nadruk op trillingen.
Snaar, staaf, balk. Modellen met één en meerdere vrijheidsgraden, continuüm modellen, eindige elementen modellen, wiskundige modellering. Harmonische responsie, tijdresponsie. Trillingsisolatie en trillingsdemping. Virtuele arbeid, modale analyse. Inleiding numerieke integratie voor eindige elementen modellen. 		Cursusjaar: BSc 3e jaar
Semester: 2B
Coll.uren p/w: 4
Andere uren: 3 + 3 (lab)
Toetsvorm: schriftelijk
Tentamenperiode: 4, 5
(zie academische jaarindeling)
Voorkennis: wb1205, wb1206, wi1311wb, wi2055wb
Wordt vervolgd door:
Uitgebreide beschrijving van het onderwerp:
Elementaire systemen met een enkele vrijheidsgraad : modelleren, vrije beweging, gedwongen beweging. Systemen met meerdere vrijheidsgraden: modelleren, modale analyse van vrije beweging en van gedwongen beweging. Eindige elementen modellen: virtuele arbeid, gegeneraliseerde stijfheidsmatrix en gegeneraliseerde massamatrix, modale analyse van vrije beweging en van gedwongen beweging. Continuum modellen (snaar, staaf, as, balk, ieder met verdeelde massa en met structurele flexibiliteit) : modelleren, modale analyse van vrije beweging en van gedwongen beweging. Onderdrukking van mechanische trillingen.

College materiaal:
De collegestof is in principe gebaseerd op het volgende boek:

  • Kelly, S.G.. Fundamentals of Mechanical Vibration, second edition. McGraw-Hill, Boston, Mass., 2000.

Zie echter ook de informatie op Blackboard over aanvullend documentatiemateriaal (waaronder een ringband met informele aantekeningen over theorie en een ringband met uitgewerkte vraagstukken).

Referenties vanuit de literatuur:
Ter aanvulling op het bovenvermelde collegemateriaal zijn er bijvoorbeeld ook de volgende zeer toegankelijke boeken:

  • Meriam, J.L. and Kraige, L.G. Engineering Mechanics, Vol.2: Dynamics (SI version), Wiley, N.Y. (alleen hoofdstuk 8);
  • Benaroya, H. Mechanical Vibration - Analysis, Uncertainties, and Control, Prentice Hall, N.J., 1998.
  • Inman, D.J. Engineering Vibration, second edition, Prentice Hall, N.J., 2000.
  • Rao, S.S. Mechanical Vibrations, third edition. Addison-Wesley Publ. Co., Reading, Mass., 1995.
Met betrekking tot de eindige elementen theorie wordt zeer aanbevolen:
  • Craig, R.R., Jr. Structural Dynamics - an Introduction to Computer Methods. J. Wiley & Sons, N.Y., 1981.

Opmerkingen (specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.):
De collegestof is gebaseerd op het boek van Meriam and Kraige Vol.2 (hoofdstuk 8) en op dat van Kelly (zie boven). De eindige elementen theorie wordt echter beter en meer uitgebreid behandeld in het boek van Craig. Op het college worden de thema's toegelicht, geïllustreerd en uitgewerkt. Soms ook worden thema's op het college op een andere wijze behandeld dan in de genoemde boeken te vinden is. Dat wordt dan gedaan om meer inzicht te verschaffen. Daarom wordt het daadwerkelijk volgen van het college ten zeerste aanbevolen. 

Doel:
Trillingen van mechanische systemen zijn soms gewenst (bv.: fysiotherapie, productie processen, electromechanische productie van geluid, transport). In veel andere gevallen zijn trillingen ongewenst (bv: responsie op aardbevingen, menselijk comfort, slijtage, lawaai, piek belastingen, precisie productie, precisie metingen, vermoeiing van constructies). Inzicht in oorzaken en gevolgen van mechanische trillingen en eventuele remedies vereisen een degelijk kennis van het gebied van trillingsverschijnselen. Het college beoogt de student te begeleiden bij het wiskundig modelleren en de analyse van de dynamica van elementaire mechanismen, constructies en voertuigen. Het beoogt eveneens de student aan te moedigen om diverse technieken en toepassingen te onderzoeken en zijn eigen studie van dynamica en passieve en actieve onderdrukking van trillingen te verdiepen. 
Computer gebruik:
PC met MATLAB software.
Practicum:
In totaal twee sessies van ieder drie uur, met het doel ervaring en vertrouwen op te bouwen met door software ondersteunde analyse van elementaire mechanische systemen.
Ontwerp component:
Door de hele cursus heen worden systeem excitatie en systeem responsie geanalyseerd en worden mogelijkheden bestudeerd om het gedrag van het systeem te verbeteren.
Percentage ontwerponderwijs:
Ongeveer 20 %