Detail předmětu

Dynamika IV - rotorové soustavy

FSI-RRSAk. rok: 2026/2027

V kurzu budou studenti seznámeni se základními dynamickými vlastnostmi a dynamickým chováním konstrukčních celků a částí rotorových soustav. Konkrétně s hřídelovou částí, lopatkami turbín a kompresorů a disky. Mezi základní dynamické charakteristiky, kterým bude ve výuce věnována pozornost, patří stanovení vlastních frekvencí a tvarů kmitání rotorů a disků a stanovení kritických otáček strojů. 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Příslušnost k typu studijního programu

magisterský navazující

Garant předmětu

doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Vstupní znalosti

Studenti musí umět řešit problém vlastních hodnot. Řešit odezvu při vynuceném, ustáleném a přechodovém kmitání soustav s n stupni volnosti. Dále musí mít znalosti základů nelineárního kmitání, a znalost základů experimentální modální analýzy. Student musí znát, maticový počet, lineární algebru, diferenciální rovnice, základy metody konečných prvků.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Zápočet je udělen za aktivní účast na cvičeních a získání minimálně 50 bodů ze 100 možných v závěrečném testu. Konkrétní podobu testu, typy, či počet příkladů a otázek a další podrobnosti hodnocení sdělí přednášející v průběhu semestru. Účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu. Konkrétní podobu náhrady stanovuje vedoucí cvičení. Výsledné hodnocení je dáno dle ECTS. 

Učební cíle

Cílem kurzu je seznámit studenty se základy dynamiky rotorových soustav a provést analýzy vzhledem k posouzení jejich stability, kritických otáček. Cílem je zejména seznámení studentů s výpočtovým modelováním v oblasti rotorových soustav. Seznámí se ze základními modely rotorů, disků a olopatkovaných disků a jejich analýzou v časové a frekvenční oblasti. 

Základní literatura

Erwin Kramer: Dynamics of Rotors and Foundations , Springer Verlag, 1993.
Gasch, Pfutzner: Dynamika rotorů, SNTL Praha, 1980.
R. Gasch, R. Nordmann, H. Pfützner. Rotordynamik. Rotor Dynamics, Springer Berlin 2014, ISBN 3662311828. (EN)

Doporučená literatura

Beer, G., Smith, I., Duenser, Ch.: The Boundary Element Method with Proramming, Springer-Verlag, 2008
Lyon, R. H., DeJong, R.G: Theory and Application of Statistical Energy Analysis, Butterwortth-Heinemann, Boston, 1995
Mišun, V.: Vibrace a hluk, Vysoké učení technické , Brno, 1998
Ohayon, R., Soize, C.: Structural Acoustic and Vibration, Academic Press, London, 1998

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-IMB-P magisterský navazující

    specializace IME , 2 ročník, zimní semestr, povinný
    specializace BIO , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Gabriel Cabaj
Ing. Ondřej Pavlík

Osnova

  • Úvod do rotorových soustav, základní modely rotorů.
  • Lavalův (Jeffcottův) rotor v tuhých a pružných ložiskových podporách.
  • Kmitání rotoru s uvážením gyroskopických účinků.
  • Lavalův (Jeffcottův) rotor s vnějším a vnitřním tlumením.
  • Úvod do analýzy stability rotorových soustav.
  • Vyvažování rotorů.
  • Kmitání olopatkovaných disků, Campbellův diagram.

Cvičení s počítačovou podporou

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Gabriel Cabaj
Ing. Ondřej Pavlík

Osnova

  • Výpočet kritických otáček pomocí základních modelů rotorů.
  • Simulace dynamické odezvy rotorů v časové a frekvenční oblasti.
  • Simulace chování rotoru uloženého v ložiscích.
  • Kmitání disků a olopatkovaných disků.