Detail předmětu

Vibrace a hluk pohonných jednotek

FSI-9VNP Ak. rok: 2027/2028 Zimní semestr

Předmět je zaměřen na pokročilé teoretické a výpočtové metody analýzy vibrací a hluku pohonných jednotek a souvisejících mechanických systémů. Student se formou individuálního studia podrobně zabývá vybranou problematikou, která zpravidla souvisí se zaměřením jeho disertační práce. Důraz je kladen na hluboké pochopení fyzikálních principů, matematický popis řešených dějů, kritické posouzení předpokladů a omezení výpočtových modelů a jejich numerickou aplikaci.

Předmět zahrnuje zejména problematiku nelineárního kmitání, rotordynamiky, dynamiky vícetělesových soustav, ložisek a těsnicích systémů, strukturální vibroakustiky a vibrací a hluku spalovacích motorů, turbodmychadel, elektromotorů a hnacích traktů. Konkrétní téma individuálního studia je stanoveno po dohodě s garantem předmětu.

Jazyk výuky

čeština

Vstupní znalosti

Předpokládají se znalosti matematiky, mechaniky, dynamiky těles, základů teorie kmitání, vibroakustiky a numerických metod na úrovni navazujícího magisterského studia. Požadované základy odpovídají zejména obsahu předmětu Vibrace a hluk vozidel (QDZ) nebo obdobně zaměřeného předmětu. Studenti, kteří tyto znalosti dosud nezískali, si je doplní samostudiem nebo účastí na vybraných přednáškách magisterského předmětu podle doporučení garanta.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Předmět je zakončen zkouškou formou veřejné odborné obhajoby individuální teoreticko-výpočtové studie.

Student předloží odbornou studii, která obsahuje vymezení řešeného problému, kritický přehled relevantní literatury, matematicko-fyzikální formulaci, předpoklady a hranice použitelnosti modelu, popis numerického řešení, analýzu a ověření výsledků a odborně zdůvodněné závěry. Součástí je vyhodnocení případného vlastního přínosu a možností dalšího výzkumu.

Podle povahy řešeného problému student předloží také výpočtové podklady, programový kód nebo jinou dokumentaci umožňující reprodukci dosažených výsledků.

Zkouška zahrnuje prezentaci výsledků a následnou odbornou rozpravu, během níž student prokazuje hluboké teoretické porozumění řešenému problému, schopnost samostatně vysvětlit použitou metodiku, kriticky posoudit výsledky a reagovat na změny předpokladů nebo podmínek výpočtu.

Při hodnocení je kladen důraz na odbornou správnost, teoretickou hloubku, samostatnost řešení, kvalitu verifikace a kritického hodnocení výsledků. Samotné předložení odborné studie nebo funkčního výpočtového programu není dostatečnou podmínkou úspěšného absolvování předmětu.

Využití nástrojů umělé inteligence při samostatném studiu je přípustné jako podpůrný prostředek za předpokladu transparentního uvedení jejich významného použití. Student odpovídá za odbornou správnost všech předložených výsledků. Během závěrečné ústní obhajoby není použití AI dovoleno.

Zkouška je hodnocena klasifikačním stupněm „prospěl“ nebo „neprospěl“ podle Studijního a zkušebního řádu VUT.

Učební cíle

Cílem předmětu je rozvinout schopnost samostatného řešení pokročilých problémů dynamiky a vibroakustiky s využitím analytických a numerických metod. Student získá hlubší teoretické znalosti ve vybrané oblasti, naučí se formulovat matematický model fyzikálního problému, posoudit jeho předpoklady a hranice použitelnosti a aplikovat vhodné numerické metody.

Důraz je kladen na kritickou analýzu vědecké literatury, samostatné výpočtové řešení, verifikaci a interpretaci výsledků a formulaci odborně zdůvodněných závěrů. Získané znalosti a dovednosti mají přispět k rozvoji výzkumných kompetencí studenta a být využitelné při řešení jeho disertační práce.

Studijní opory

Základní a doporučená literatura je stanovena individuálně podle konkrétního zaměření studia. Zahrnuje zejména odborné monografie, aktuální vědecké články a dokumentaci použitých numerických metod a výpočtových nástrojů.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program D-KPI-P: Konstrukční a procesní inženýrství, doktorský, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Osnova

Konkrétní zaměření je stanoveno individuálně výběrem z následujících tematických oblastí:



  1. Nelineární kmitání mechanických systémů, samobuzené a parametrické vibrace, stabilita dynamických soustav.

  2. Pokročilá rotordynamika, dynamika pružných rotorů a vícetělesových systémů.

  3. Dynamika hydrodynamických kluzných ložisek, valivých ložisek a těsnicích systémů.

  4. Strukturální vibroakustika, dynamika pružných těles a interakce mechanických a akustických systémů.

  5. Pokročilé analytické a numerické metody analýzy vibrací a hluku.

  6. Experimentální identifikace, verifikace a validace vibroakustických modelů.

  7. Vibrace a hluk spalovacích motorů.

  8. Vibrace a hluk turbodmychadel.

  9. Vibrace a hluk elektromotorů a hnacích traktů.

  10. Aeroakustika a interakce proudění tekutin s mechanickými systémy.