- Nazwa przedmiotu:
- Dynamika układów wieloczłonowych II
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Marek Wojtyra, prof. PW
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Robotyka i Automatyka
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- ML.NK492
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. Liczba godzin kontaktowych: 70, w tym:
a) wykład – 15 godz.,
b) ćwiczenia – 15 godz.,
c) laboratoria – 30 godz.,
d) konsultacje – 10 godz.
2. Praca własna studenta: 55 godzin, w tym:
a) realizacja pracy domowej w formie samodzielnego projektu obliczeniowego z dziedziny sterowania układami wieloczłonowymi lub analizy dynamicznej odkształcalnego układu wieloczłonowego – 35 godzin,
b) przygotowywanie się do testu zaliczeniowego – 10 godzin,
c) przygotowywanie się do zajęć, studia literaturowe – 10 godzin.
Razem: 125 godzin – 5 punktów ECTS.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2,8 punktu ECTS – 70 godzin kontaktowych, w tym:
a) wykład – 15 godz.,
b) ćwiczenia – 15 godz.,
c) laboratoria – 30 godz.,
d) konsultacje – 10 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 3,2 punktu ECTS – 80 godzin, w tym:
a) udział w ćwiczeniach – 15 godz.,
b) udział w laboratoriach – 30 godz.,
c) realizacja pracy domowej w formie projektu obliczeniowego z dziedziny sterowania układami wieloczłonowymi lub analizy dynamicznej odkształcalnego układu wieloczłonowego – 35 godzin.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium30h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość algebry, analizy matematycznej, mechaniki, drgań i technik komputerowych w zakresie wykładanym na wcześniejszych latach studiów.
- Limit liczby studentów:
- 48
- Cel przedmiotu:
- Przygotowanie do samodzielnego formułowania i rozwiązywania zagadnień z dziedziny układów wieloczłonowych sztywnych i odkształcalnych z wykorzystaniem profesjonalnego oprogramowania inżynierskiego.
- Treści kształcenia:
- Wykłady i ćwiczenia:
1. Równania ruchu odkształcalnych UW o wielu stopniach swobody w zakresie liniowym (małe przemieszczenia i małe odkształcenia).
2. Zagadnienia własne, metody modalne, superpozycja modalna, równania ruchu we współrzędnych modalnych (głównych).
3. Całkowanie równań ruchu metodami Wilsona i Newmarka przy dowolnym wymuszeniu. Inne metody niejawne i jawne całkowania równań ruchu.
4. Metody przyrostowe MES analiz układów odkształcalnych. Metody UW i MES analizy układów odkształcalnych. Niezmienniki.
5. Metody redukcji stopni swobody odkształcalnych UW w analizie dynamicznej. Metoda redukcji stopni swobody techniką podstruktur i Craig’a-Bamptona.
6. Całkowanie układu równań UW z członami odkształcalnymi metodami niejawnymi.
7. Współpraca środowisk programowych ANSYS (NASTRAN)-ADAMS. Krótka charakterystyka i porównanie pakietów dużej skali używanych w obliczeniach inżynierskich, np.: MSC.ADAMS/NASTRAN/DYTRAN, ANSYS, LS-DYNA, MADYMO.
Laboratoria:
Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem programu ADAMS w analizie odkształcalnych UW:
1. Przykłady obliczeń inżynierskich z dziedziny lotnictwa, mechaniki i robotyki.
2. Analiza dynamiczna UW z uwzględnieniem sterowania.
3. Integracja pakietów ADAMS, ANSYS, MATLAB. Prototypy wirtualne (virtual prototyping).
4. Samodzielny projekt studencki.
- Metody oceny:
- Ocenie podlega praca domowa - projekt obliczeniowy (40% oceny końcowej) oraz test zaliczeniowy (60% oceny końcowej).
Szczegóły systemu oceniania są opublikowane pod adresem: http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów).
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Frączek J., Wojtyra M.: Kinematyka układów wieloczłonowych. Metody obliczeniowe. WNT, 2008.
2. Wojtyra M, Frączek J.: Metoda układów wieloczłonowych w dynamice mechanizmów. Ćwiczenia z zastosowaniem programu ADAMS. OWPW, 2007.
3. Nikravesh P.E.: Computer-Aided Analysis of Mechanical Systems. Prentice Hall, 1988.
4. Haug E.J.: Computer-Aided Kinematics and Dynamics of Mechanical Systems. Volume I: Basic Methods, Allyn and Bacon, 1989.
5. Garcia de Jalon J., Bayo E.: Kinematic and Dynamic Simulation of Multibody Systems. Springer-Verlag, 1994.
Dodatkowa literatura: materiały na stronie http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów).
- Witryna www przedmiotu:
- http://tmr.meil.pw.edu.pl/web/Dydaktyka/Prowadzone-przedmioty/Dynamika-ukladow-wieloczlonowych-II/Materialy-DUW-II
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka ML.NK492_W1
- Ma uporządkowaną wiedzę na temat analizy i opisu drgań układów mechanicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
- Charakterystyka ML.NK492_W1
- Ma uporządkowaną wiedzę na temat analizy i opisu drgań układów mechanicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o
- Charakterystyka ML.NK492_W1
- Ma uporządkowaną wiedzę na temat analizy i opisu drgań układów mechanicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
- Charakterystyka ML.NK492_W2
- Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie formułowania równań ruchu złożonych układów mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W
- Charakterystyka ML.NK492_W2
- Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie formułowania równań ruchu złożonych układów mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o
- Charakterystyka ML.NK492_W2
- Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie formułowania równań ruchu złożonych układów mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
- Charakterystyka ML.NK492_W3
- Zna podstawowe metody całkowania równań ruchu układów sztywnych i odkształcalnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
- Charakterystyka ML.NK492_W3
- Zna podstawowe metody całkowania równań ruchu układów sztywnych i odkształcalnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o
- Charakterystyka ML.NK492_W3
- Zna podstawowe metody całkowania równań ruchu układów sztywnych i odkształcalnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
- Charakterystyka ML.NK492_W4
- Ma podstawową wiedzę na temat formułowania równań ruchu wieloczłonowych układów odkształcalnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
- Charakterystyka ML.NK492_W4
- Ma podstawową wiedzę na temat formułowania równań ruchu wieloczłonowych układów odkształcalnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o
- Charakterystyka ML.NK492_W4
- Ma podstawową wiedzę na temat formułowania równań ruchu wieloczłonowych układów odkształcalnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka ML.NK492_U1
- Potrafi przeprowadzić analizę modalną prostych układów mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U1
- Potrafi przeprowadzić analizę modalną prostych układów mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P8S_UW, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U1
- Potrafi przeprowadzić analizę modalną prostych układów mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U1
- Potrafi przeprowadzić analizę modalną prostych układów mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UK
- Charakterystyka ML.NK492_U1
- Potrafi przeprowadzić analizę modalną prostych układów mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U2
- Potrafi zastosować metody syntezy modalnej do rozwiązania równań ruchu struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UK
- Charakterystyka ML.NK492_U2
- Potrafi zastosować metody syntezy modalnej do rozwiązania równań ruchu struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U2
- Potrafi zastosować metody syntezy modalnej do rozwiązania równań ruchu struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U2
- Potrafi zastosować metody syntezy modalnej do rozwiązania równań ruchu struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P8S_UW, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U2
- Potrafi zastosować metody syntezy modalnej do rozwiązania równań ruchu struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U3
- Potrafi zinterpretować wyniki w analizie modalnej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U3
- Potrafi zinterpretować wyniki w analizie modalnej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P8S_UW, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U3
- Potrafi zinterpretować wyniki w analizie modalnej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U3
- Potrafi zinterpretować wyniki w analizie modalnej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UK
- Charakterystyka ML.NK492_U3
- Potrafi zinterpretować wyniki w analizie modalnej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U4
- Potrafi dobrać algorytm całkowania równań ruchu w analizie dynamicznej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U
- Charakterystyka ML.NK492_U4
- Potrafi dobrać algorytm całkowania równań ruchu w analizie dynamicznej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U4
- Potrafi dobrać algorytm całkowania równań ruchu w analizie dynamicznej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P8S_UW, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U4
- Potrafi dobrać algorytm całkowania równań ruchu w analizie dynamicznej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U4
- Potrafi dobrać algorytm całkowania równań ruchu w analizie dynamicznej struktur.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UK
- Charakterystyka ML.NK492_U5
- Potrafi zamodelować układ mechatroniczny we współdziałaniu z układem sterowania w zadaniach robotyki z zastosowaniem pakietów komercyjnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UK
- Charakterystyka ML.NK492_U5
- Potrafi zamodelować układ mechatroniczny we współdziałaniu z układem sterowania w zadaniach robotyki z zastosowaniem pakietów komercyjnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U5
- Potrafi zamodelować układ mechatroniczny we współdziałaniu z układem sterowania w zadaniach robotyki z zastosowaniem pakietów komercyjnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U5
- Potrafi zamodelować układ mechatroniczny we współdziałaniu z układem sterowania w zadaniach robotyki z zastosowaniem pakietów komercyjnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P8S_UW, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U5
- Potrafi zamodelować układ mechatroniczny we współdziałaniu z układem sterowania w zadaniach robotyki z zastosowaniem pakietów komercyjnych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U6
- Potrafi przeprowadzić analizę dynamiki układu wieloczłonowego z członami sztywnymi i odkształcalnymi z zastosowaniem profesjonalnych pakietów obliczeniowych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U
- Charakterystyka ML.NK492_U6
- Potrafi przeprowadzić analizę dynamiki układu wieloczłonowego z członami sztywnymi i odkształcalnymi z zastosowaniem profesjonalnych pakietów obliczeniowych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U6
- Potrafi przeprowadzić analizę dynamiki układu wieloczłonowego z członami sztywnymi i odkształcalnymi z zastosowaniem profesjonalnych pakietów obliczeniowych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P8S_UW, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U6
- Potrafi przeprowadzić analizę dynamiki układu wieloczłonowego z członami sztywnymi i odkształcalnymi z zastosowaniem profesjonalnych pakietów obliczeniowych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
- Charakterystyka ML.NK492_U6
- Potrafi przeprowadzić analizę dynamiki układu wieloczłonowego z członami sztywnymi i odkształcalnymi z zastosowaniem profesjonalnych pakietów obliczeniowych.
Weryfikacja: Sprawdzian końcowy oraz ocena projektu obliczeniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UK