Механика колебаний

Краткое содержание учебной дисциплины, модуля / Brief summary

Цель учебной дисциплины – формирование у студентов знаний по вопросам применения основополагающих законов механики к расчёту динамических движений твёрдых и деформируемых машиностроительных устройств, строительных конструкций, транспортной мобильной техники, и для проектирования эффективных виброизолирующих амортизаторов машин и аппаратов.

При изучении дисциплины вырабатываются навыки практического использования методов, предназначенных для математического моделирования движений систем материальных тел.

Задачи учебной дисциплины:

1. формирование установки на творческую профессиональную деятельность;

2. развитие профессионального мышления, которое обеспечит будущему специалисту возможность свободно оперировать профессиональными знаниями, видеть проблемы и пути их решений в самостоятельной практической деятельности, выбирать оптимальные способы и методы осуществления поставленных проблем;

3. воспитание активной профессиональной позиции, умения вырабатывать и обосновывать свой подход к разрешению сложных профессиональных задач.

The purpose of the discipline is to provide students with knowledge on the application of the fundamental laws of mechanics to the calculation of dynamic movements of solid and deformable machine–building devices, building structures, mobile transport equipment, and for the design of effective vibration dampers of machines and apparatuses. 

When studying the discipline, skills are developed in the practical use of methods designed for mathematical modeling of movements of systems of material bodies. Objectives of the academic discipline: 

1. formation of an attitude towards creative professional activity; 

2. the development of professional thinking, which will provide the future specialist with the opportunity to freely operate with professional knowledge, see problems and solutions in independent practice, and choose the best ways and methods of solving the problems posed; 

3. fostering an active professional position, the ability to develop and justify their approach to solving complex professional tasks.

Формируемые компетенции / The formed competences

специализированные компетенции: 

Применять методы и законы механики к исследованию робототехнических систем и решению прикладных задач механики.

specialized competencies: 

To apply the methods and laws of mechanics to the study of robotic systems and the solution of applied problems of mechanics.

Результаты обучения (знать, уметь, владеть) / Learning outcomes (know, can, be able)

знать: 

• основные принципы моделирования движений многоэлементных механических систем, технических объектов;

• качественно оценить типы математических моделей динамических систем;
• воспользоваться знаниями по линеаризации нелинейных колебательных систем;
• способы и методы решения полученных математических моделей;
• исследовать модели динамических систем с помощью фазовых диаграмм;
• научиться исследовать устойчивость колебательных режимов;

уметь: 

• применять полученные знания для расчета, исследования и анализа движений, колебаний, вибраций, виброгашения, виброизоляции машиностроительных конструкций, работающих в сложных условиях эксплуатации;
• решать задачи по всем разделам курса;

иметь навык: 

• моделирования динамики многоэлементной конструкции;
• применения метода цепных динамических систем;
• составления полного механического сопротивления и импеданса;
• решения систем линейных и нелинейных дифференциальных уравнений;
• аналитического исследования динамики многоэлементных систем.

know:

•  basic principles of modeling movements of multi-element mechanical systems, technical objects;
•  qualitative evaluation of types of mathematical models of dynamic systems;
•  take advantage of knowledge on linearization of nonlinear oscillatory systems;
•  methods and methods for solving the obtained mathematical models;
•  to study models of dynamic systems using phase diagrams;
•  learn to study the stability of oscillatory modes;

be able to:

•  apply the acquired knowledge for calculation, research and analysis of movements, vibrations, vibrations, vibration damping, vibration isolation of machine-building structures operating in difficult operating conditions;
•  solve problems in all sections of the course;

have a skill:

• •  of modeling the dynamics of a multi-element structure;
  •  application of the method of chain dynamic systems;
  • mechanical impedance and impedance composing ;
  •  solutions of systems of linear and nonlinear differential equations;
•  an analytical study of the dynamics of multi-element systems.

Семестр изучения учебной дисциплины, модуля / Semester of study

6

6

Пререквизиты / Prerequisites

«Математический анализ», «Теория функций комплексного переменного», «Физика», «Дифференциальные уравнения», «Теоретическая механика», «Механика сплошных сред», «Алгебра и геометрия», «Информационный технологии и программирование», «Численные методы. Пакеты прикладных программ», «Математические модели механики деформируемого твёрдого тела и основы механики разрушения», «Теория вероятностей», «Математические методы».

«Mathematical analysis», «Theory of functions of a complex variable», «Physics», «Differential equations», «Theoretical Mechanics», «Continuum Mechanics», «Algebra and Geometry», «Information Technology and Programming», «Numerical methods. Application software packages», «Mathematical models of deformable solid mechanics and fundamentals of fracture mechanics», «Probability Theory», «Mathematical methods».

Трудоемкость в зачетных единицах (кредитах) / Credit units

3

3

Количество аудиторных часов и часов самостоятельной работы / Academic hour of students’ class work, 

hours of self-directed learning

Всего – 102 часа, в том числе 68 аудиторных часов, лекции – 34 часа, лабораторные занятия – 34 часа. Из них: лекции – 34 часа, лабораторные занятия – 28 часов, управляемая самостоятельная работа (УСР) – 6 часов. 

Total – 102 hours, including 68 classroom hours, lectures – 34 hours, laboratory classes – 34 hours. Of these: lectures – 34 hours, laboratory classes – 28 hours, guided independent work (USR) – 6 hours. 

Требования и формы текущей и промежуточной аттестации / Requirements and forms of current and interim certification

Зачёт

Credit for the discipline