Московский энергетический институт (технический университет)





Скачать 115.84 Kb.
НазваниеМосковский энергетический институт (технический университет)
Дата публикации20.11.2014
Размер115.84 Kb.
ТипДокументы
100-bal.ru > Информатика > Документы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕХАНИКИ (ЭнМИ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 151600 Прикладная механика

Профиль подготовки: Динамика и прочность машин, приборов и аппаратуры

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"НЕЛИНЕЙНАЯ ДИНАМИКА"


Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

Вариативная по выбору




дисциплины по учебному плану:

М2.10.2




Часов (всего) по учебному плану:

180




Трудоемкость в зачетных единицах:

5

10 семестр – 5

Лекции

36 час

10 семестр

Практические занятия

36 час

10 семестр

Лабораторные работы

Не предусмотрены




Расчетные задания, рефераты

72 часа самостоятельной работы

10 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

108 час




Экзамены

Нет




Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрены





Москва – 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение методов расчета нелинейных колебаний деталей машин и элементов конструкций, находящихся в условиях динамического нагружения.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • использовать на практике умения и навыки в проведении и организации исследовательских работ; использовать нормативные документы в своей деятельности (ОК-4);

  • самостоятельно приобретать с помощью информационных и телекоммуникационных технологий и использовать в своей деятельности новые знания и умения (ОК-5);

  • уметь использовать полученные знания для аргументированного обоснования своих решений с точки зрения безопасности (ОК-13);

  • применять физико-математический аппарат, теоретические, расчетные и экспериментальные методы исследований, методы математического и компьютерного моделирования в процессе профессиональной деятельности (ПК-2);

  • овладевать новыми современными методами и средствами проведения теоретических и экспериментальных исследований по динамике и устойчивости машин и приборов с целью обеспечения их надежности и безопасности (ПК-7).

Задачами дисциплины являются:

  • познакомить обучающихся с задачами нелинейной динамики, возникающими в процессе проектирования объектов современной техники;

  • освоить аналитические и численные методы расчета нелинейного поведения механических систем на динамические воздействия;

  • приобрести навыки алгоритмизации динамических расчетов нелинейных систем с использованием современных вычислительных методов, высокопроизводительных вычислительных систем и наукоемких компьютерных технологий.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла M.2 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю «Динамика и прочность машин, приборов и аппаратуры» направления 151600 Прикладная механика.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Высшая математика», «Аналитическая динамика и теория колебаний», «Динамика машин».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

  • основные источники научно-технической информации (книги, журналы, сайты Интернет) по динамическим расчетам нелинейных механических систем (ПК-6);

  • основы и современные тенденции развития нелинейной динамики машин и конструкций (ПК-7);

  • аналитические и численные методы определения реакции нелинейных механических систем на различные динамические воздействия (ПК-5);

Уметь:

  • выявлять сущность задач нелинейной динамики, возникающих в процессе проектирования объектов современной техники (ПК-1);

  • выполнять расчетно-экспериментальные работы в области динамических расчетов нелинейных механических систем с использованием современных вычислительных методов, высокопроизводительных вычислительных систем и наукоемких компьютерных технологий (ПК-4);

  • обрабатывать и анализировать полученные результаты, составлять отчеты, презентации и другую научно-техническую документацию для описания выполненных работ по динамическим расчетам нелинейных механических систем (ПК-5).

Владеть:

  • современными методами нелинейной динамики элементов машин и конструкций (ОК-5);

  • навыками применения существующих и разработки оригинальных программных средств для проведения динамических расчетов нелинейных механических систем (ПК-6).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Общие сведения о нелинейных механических системах

22

10

6

4




12




2

Качественная теория нелинейных колебаний

42

10

8

10




24

Тест: качественная теория

3

Математические методы анализа нелинейных колебательных систем

66

10

14

16




36

Контрольная работа

4

Хаотические колебания

28

10

4

4




20

Защита реферата

5

Фрактальные представления в нелинейной динамике

18

10

4

2




12

Оформление и подготовка к защите расчетного задания




Зачет

4

10

--

--

--

4

Защита расчетного задания




Экзамен

--

--

--

--

--

--







Итого:

180




36

36




108




4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

10 семестр

1. Общие сведения о нелинейных механических системах

Понятие динамической системы. Природа нелинейных сил и их характеристики. Классификация динамических систем. Типы нелинейных механических систем и особенности нелинейных колебаний. Автоколебательные системы. Понятие об устойчивости, грубости, чувствительности динамических систем. Устойчивость предельных циклов и вынужденных колебаний нелинейной системы.

2. Качественная теория нелинейных колебаний

Общая теория поведения траекторий на фазовой плоскости. Предельные траектории и их классификация. Элементы теории бифуркаций динамических систем на плоскости. Странные аттракторы. Примеры исследования нелинейных механических систем методами качественной теории. Кусочно-линейные системы и их исследование методом точечных преобразований. Отображения Пуанкаре, метод показателей Ляпунова.

3. Математические методы анализа нелинейных колебательных систем

Аналитические и численные методы расчета нелинейных динамических систем. Случай точной интегрируемости уравнений движения. Некоторые аналитические методы: метод Ван-дер-Поля, метод Пуанкаре, метод Крылова-Боголюбова. Примеры применения аналитических методов. Вариационный метод Бубнова-Галеркина. Численные методы расчета нелинейных динамических систем и их реализация в вычислительном пакете инженерных и научных расчетов MATLAB. Имитационное моделирование задач нелинейной динамики c использованием системы Simulink. Расчет нелинейных механических систем при случайных воздействиях.

4. Хаотические колебания в детерминистических нелинейных системах

Простейшие модели хаоса и теоретические критерии его возникновения. Количественные меры хаоса. Гомоклинические структуры. Численное исследование хаотических движений в нелинейных параметрических и неконсервативных системах с помощью сечений Пуанкаре.

5. Фрактальные представления в нелинейной динамике

Фрактальные размерности. Меры фрактальной размерности. Связь между фрактальной размерностью, информационной энтропией и показателями Ляпунова. Определение фрактальной размерности для динамических процессов.

4.2.2. Практические занятия

10 семестр

Методы исследования устойчивости движения нелинейных систем. Исследование фазовых портретов простейших динамических систем. Построение предельных циклов методом точечных преобразований. Решение задач нелинейной динамики с использованием аналитических и численных методов. Исследование закритического поведения неконсервативных систем методами нелинейной динамики.

4.3. Лабораторные работы (Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены)

4.4. Расчетные задания

Разработка алгоритмов и программ на языке системы MATLAB, а также схем имитационного моделирования в системе Simulink для расчета сложных нелинейных конструкций на динамические воздействия.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы (Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен)

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме, а также с использованием презентаций. Презентации лекций содержат модели нелинейных конструкций, разработанных с использованием системы инженерных и научных расчетов MATLAB и иллюстрирующих поведение нелинейных систем при динамическом нагружении.

Практические занятия проводятся в традиционной форме, а также в компьютерном классе, где студенты осваивают алгоритмизацию численных методов расчета и имитационного моделирования нелинейных механических систем.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольной работе, выполнение расчетного задания, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются контрольная работа, устный опрос, защита реферата, защита расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как среднее арифметическое из оценки за расчетное задание и контрольную работу.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература

а) основная литература:

  1. Вибрации в технике. Т.2. Колебания нелинейных механических систем. / Под ред. И.И.Блехмана. М.: Машиностроение, 1979.  352 с.

  2. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний.  М.: Наука, 1981.  568 с.

  3. Данилов Ю.А. Лекции по нелинейной динамике.  М.: ПОСТМАРКЕТ, 2001.  190 с.

  4. Петровский А.В. Нелинейная динамика и устойчивость неконсервативных систем.  М.: МЭИ, 2003.  112 с.

б) дополнительная литература:

  1. Мун Ф. Хаотические колебания.  М.: Мир, 1990.  312 с.

  2. Радин В.П., Щугорев А.В. Методы исследования устойчивости неконсервативных механических систем. – М.: МЭИ, 2011.  80 с.

  3. Радин В.П. Устойчивость механических систем при неконсервативном нагружении. (электр.). М. – ФГУП НТЦ «Информрегистр», 2009, № госрегистрации 0320902339. – 2,84 Мб.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Программный комплекс «МАТЛАБ 2009», (дог. с ЗАО «СОФТЛАЙН» №TY034154-M87 от 27 октября 2009 г.)

www.matworks.com; www.exponenta.ru.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие компьютерного класса и учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 151600 «Прикладная механика» и профилю Динамика и прочность машин, приборов и аппаратуры.


ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Радин В.П.


"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Динамики и прочности машин им. В.В.Болотина

к.т.н., доцент Кузнецов С.Ф.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт
Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики (мгту мирэа)
Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электроэнергетики (иээ)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт...

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт...

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт...

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике
Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике
Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике
Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники
Магистерская программа: Электротехнические, электромеханические и электронные системы автономных объектов
Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений
Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений
Московский энергетический институт (технический университет) iconМинистерство образования и науки РФ московский энергетический институт (технический университет)



Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск