Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska - Budownictwo (N2)
specjalność: Technologia i Organizacja Budownictwa
Sylabus przedmiotu Dynamika i stateczność:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Budownictwo | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Dynamika i stateczność | ||
Specjalność | Konstrukcje Budowlane i Inżynierskie | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Teorii Konstrukcji | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Radosław Iwankiewicz <riwankiewicz@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Anna Jabłonka <Anna.Jablonka@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Kursy z dziedziny matematyki wg I stopnia kształcenia |
W-2 | Mechanika Budowli |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Umiejętność zapisywania równań ruchu dla układów liniowych o jenym i wielu stopniach swobody z wykorzystaniem drugiego Prawa Newtona, zasady momentu pędu i równań Lagrange'a oraz wyznaczania częstości własnej dla układów o jednym stopniu swobody. |
C-2 | Umiejętność formułowania i rozwiązywania zagadnienia własnego (wyznaczania częstości własnej i wektorów własnych) dla układów o wielu stopniach swobody. |
C-3 | Umiejętność określania odpowiedzi układów liniowych o jednym i wielu stopniach swobody na wymuszenia harmoniczne i nieokresowe. |
C-4 | Umiejętność formułowania zagadnienia wyboczenia i wyznaczania obciążenia krytycznego dla prętów (słupów) z różnymi warunkami podparcia i prostych ram płaskich. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
projekty | ||
T-P-1 | Przykłady obliczeniowe: wyprowadzanie równań ruchu dla układów o jednym stopniu swobody, wyznaczanie częstości drgań własnych. | 2 |
T-P-2 | Przykłady obliczeniowe: wyprowadzanie równań ruchu dla układów o wielu stopniach swobody. | 2 |
T-P-3 | Rozwiązywanie zagadnienia własnego dla układów o wielu stopniach swobody: wyznaczanie częstości własnych i wektorów własnych. | 2 |
T-P-4 | Wyznaczenie amplitud drgań w stanie ustalonym dla układu o wielu stopniach swobody przy wymuszeniu harmonicznym. | 1 |
T-P-5 | Wyznaczanie obciążenia krytycznego dla prętów (słupów) z róznymi warunkami podparcia i prostych ram płaskich. | 2 |
9 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Stopnie swobody i współrzędne uogólnione. Więzi nieodkształcalne, odkształcalne i ich połączenia. Równania ruchu: drugie prawo Newtona i zasada momentu pędu. Ruchy oscylacyjne i ich superpozycja. | 2 |
T-W-2 | Układy o jednym stopniu swobody: równanie ruchu, drgania swobodnie tłumione i nietłumione. Drgania wymuszone: wymuszenie harmoniczne, wymuszenie spowodowane niewyważeniem obrotowym, wymuszenie kinematyczne, wymuszenie nieokresowe. | 4 |
T-W-3 | Równania Lagrange'a. | 2 |
T-W-4 | Układy o wielu stopniach swobody: równania ruchu, zagadnienie własne (wartości własne, częstości własne, wektory własne), hipotezy tłumienia. Drgania wymuszone: metoda bezpośrednia i metoda transformacji własnej przy wymuszeniu harmonicznym. | 5 |
T-W-5 | Drgania poprzeczne belki: równanie ruchu, zagadnienie własne (wartości własne, częstości własne, funkcje własne - postaci własne), różne warunki podparcia. | 2 |
T-W-6 | Stabilność położeń równowagi. | 1 |
T-W-7 | Stateczność konstrukcji: sprężyste wyboczenie prętów (słupów), wyboczenie płaskich ram (zastosowanie metody przemieszczeń). | 2 |
18 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
projekty | ||
A-P-1 | Udział w ćwiczeniach projektowych | 9 |
A-P-2 | Samodzielna praca studenta | 10 |
A-P-3 | Samodzielne wykonanie zadań projektowych | 15 |
A-P-4 | Konsultacje | 4 |
A-P-5 | Zaliczenie ustne projektów | 1 |
39 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Udział w wykładach | 18 |
A-W-2 | Samodzielna praca studenta | 18 |
A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 10 |
A-W-4 | Udział w egzaminie | 3 |
A-W-5 | Konsultacje | 2 |
51 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny |
M-2 | Rozwiązywanie zadań i realizacja projektów |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena formująca: Ocena ćwiczeń projektowych |
S-2 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
B_2A_N2/K/D11_W01 Student jest w stanie opracować proste modele matematyczne do analizy drgań i sformułować zagadnienie wyboczenia. | B_2A_W01 | — | — | C-2, C-3, C-1, C-4 | T-P-5, T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-P-1, T-W-3, T-W-6, T-W-7, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
B_2A_N2/K/D11_U01 Student umie rozwiązać numerycznie zagadnienie własne i równania ruchu w zakresie drgań. Student umie rozwiązać równanie stateczności. | B_2A_U01 | — | — | C-2, C-3, C-1, C-4 | T-P-5, T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-P-1, T-W-3, T-W-6, T-W-7, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
B_2A_N2/K/D11_K01 Student wykazuje zdolność do tworzenia planu podjętego projektu badawczego/obliczeniowego, wykonania go i dotrzymania terminów. | B_2A_K01 | — | — | C-2, C-3, C-1, C-4 | T-P-5, T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-P-1, T-W-3, T-W-6, T-W-7, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
B_2A_N2/K/D11_W01 Student jest w stanie opracować proste modele matematyczne do analizy drgań i sformułować zagadnienie wyboczenia. | 2,0 | |
3,0 | Student posiada niezbędną wiedzę na temat matematycznych narzędzi wykorzystywanych do analizy drgań i zagadnienia sprężystej stateczności. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
B_2A_N2/K/D11_U01 Student umie rozwiązać numerycznie zagadnienie własne i równania ruchu w zakresie drgań. Student umie rozwiązać równanie stateczności. | 2,0 | |
3,0 | Student wykazuje umiejętność numerycznego rozwiązywania równań występujących w zagadnieiach drgań i sprężystej stateczności oraz potrafi interpretować wyniki. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
B_2A_N2/K/D11_K01 Student wykazuje zdolność do tworzenia planu podjętego projektu badawczego/obliczeniowego, wykonania go i dotrzymania terminów. | 2,0 | |
3,0 | Student potrafi opracować plan pracy (harmonogram) dla podjętego projektu badawczego/obliczeniowego. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- J. Langer, Dynamika budowli, Wyd. PWr, Wrocław, 1980
- R. Ciesielski, A. Gomuliński, Z. Kacprzyk, Z. J. Kawecki, J. Langer, G. Rakowski, Z. Reipert, M. Witkowski, Mechanika budowli. Ujęcie komputerowe. Tom 2., Arkady, Warszawa, 1992
- T.Chmielewski, Z.Zembaty, Podstawy dynamiki budowli, Arkady, 1998
- Z.Waszczyszyn, Wybrane zagadnienia stateczności konstrukcji, Z.N.Ossolińskich, 1983
- R.W.Clough, J.Penzien, Dynamics of Structures, McGraw Hill, 1982
- Z.Waszczyszyn, C.Cichoń, M.Radwańska, Stability of Structures by Finite Elements Methods, Elsevier, 1994
- K.-J.Bathe, Finite Element Procedures, Prentice Hall, 1996
- R. Lewandowski, Dynamika Konstrukcji Budowlanych, WPP, 2006
- J. Misiak, Stateczność konstrukcji prętowych, PWN, 1990
Literatura dodatkowa
- S.S. Rao, Mechanical Vibrations, Addison-Wesley, 1995, 3rd edition
- R. Rykaluk, Zagadnienia stateczności konstrukcji metalowych, DWE, 2012
- R. Lewandowski, Redukcja drgań konstrukcji budowlanych, PWN, 2014
- A. Jabłonka, R. Iwankiewicz, Moment equations and cumulant-neglect closure techniques for non-linear dynamic systems under renewal impulse process excitations, Probabilistic Engineering Mechanics, Elsevier, 2020, Vol. 60, pp. 1-11
- A. Jabłonka, Stochastic sensitivity analysis for structural dynamics systems via the second-order perturbation, Archive of Applied Mechanics, Springer-Verlag, 2016, Vol. 86, pp. 1913-1926
- R. Iwankiewicz, Dynamical mechanical systems under random impulses, Series on Advances in Mathematics for Applied Sciences, World Scientific, 1995, Vol.36, ISBN 9810222815, (161 pages)