Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fale w materiałach i strukturach
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIAK-2-105-DH-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Drgania i Hałas w Technice i Środowisku
Kierunek:
Inżynieria Akustyczna
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Wiciak Jerzy (wiciak@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł dotyczy zagadnienia propagacji fal w prostych układach mechanicznych.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 ma wiedzę o interdyscyplinarnym charakterze akustyki i jej związku z innymi dziedzinami nauki, ma uporządkowaną wiedzę w zakresie akustyki strukturalnej IAK2A_W02, IAK2A_W01 Kolokwium
M_W002 zna i rozumie procesy propagacji fal w różnych ośrodkach IAK2A_W08 Kolokwium
M_W003 potrafi oszacować słyszalność elementów i cech poszczególnych dźwięków dla różnych materiałów i ustrojów IAK2A_U13 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 potrafi wykorzystać poznane wielkości i prawa do analizy zjawisk i układów akustycznych w aspekcie propagacji fal w materiałach i strukturach IAK2A_U02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 posiada umiejętność współpracy i integracji podczas realizacji zespołowych zadań projektowych IAK2A_K05 Zaangażowanie w pracę zespołu
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 0 28 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 ma wiedzę o interdyscyplinarnym charakterze akustyki i jej związku z innymi dziedzinami nauki, ma uporządkowaną wiedzę w zakresie akustyki strukturalnej + - - - - - - - - - -
M_W002 zna i rozumie procesy propagacji fal w różnych ośrodkach + - - - - - - - - - -
M_W003 potrafi oszacować słyszalność elementów i cech poszczególnych dźwięków dla różnych materiałów i ustrojów - - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi wykorzystać poznane wielkości i prawa do analizy zjawisk i układów akustycznych w aspekcie propagacji fal w materiałach i strukturach + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 posiada umiejętność współpracy i integracji podczas realizacji zespołowych zadań projektowych - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 44 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 43 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

1. Rozchodzenie się fali akustycznej w ośrodku płynnym bez uwzględnienia strat.
2. Drgania punktu materialnego.
3. Rozchodzenie się fal w ciałach stałych. Równanie fali poprzecznej struny.
4. Fala podłużna i quasi podłużna w belkach i płytach.
5. Fale skrętne, poprzeczne i giętne w ciałach stałych.
6. Rozchodzenie się fal w ciałach stałych o skończonych wymiarach. Równanie falowe.
7. Zjawisko tłumienia materiałowego, opis matematyczny. Pomiary tłumienia.
8. Drgania giętne w membranach i płytach.
9. Promieniowanie dźwięku.
10. Wpływ rodzaju materiału i przekroju poprzecznego na propagacje fal podłużnych i giętnych.
11. Wpływ połączeń na propagacje fal.
12. Elastyczne przekładki. Fale podłużne i giętne.
13. Analiza wpływu dodatkowej masy. Fale podłużne i giętne.
14. Przestrzenne układy periodyczne.
15. Układy płyt równoległych.

Ćwiczenia laboratoryjne (28h):

1. Pomiary drgań i analiza częstotliwościowa układów strunowych.
2. Obserwacja postaci drgań własnych płyt.
3. Pomiar czasu wybrzmienia płyt.
4. Wyznaczenie współczynnika tłumienia w układzie rzeczywistym na przykładzie belki z elementami piezoelektrycznymi.
5. Pomiar prędkości fali w ciałach stałych.
6. Pomiary drgań w instrumentach – gitara akustyczna.
7. Pomiar drgań w instrumentach 2 – talerze.
8.Pomiar drgań w instrumentach 3 – bębny.
9. 10. Wpływ rodzaju materiału i przekroju poprzecznego na propagacje fal. Fale podłużne i giętne.
11. Wpływ połączeń na propagacje fal.
12. 13.Elastyczne przekładki. Fale podłużne i giętne.
14. Analiza wpływu dodatkowej masy. Fale podłużne i giętne.
15. Układy płyt równoległych.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena z laboratorium jest średnią arytmetyczną z ocen za poszczególne ćwiczenia laboratoryjne.
Ocena końcowa jest średnią ważoną z laboratorium (0,4) oraz z zaliczenia wykładu/egzaminu (0,6)

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Student musi posiadać wiedzę z zakresu matematyki oraz podstawowych zjawisk fizycznych. Zalecana jest także wiedza z podstaw akustyki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Cremer L., Heckl M., Structure Borne Sound, Springler Verlag, 1988, ISBN 3-540-03753-5
Fahy F., Sound and Structural Vibration, Academic Press, 1985, ISBN 0-12-247670-0
Fahy F., Foundations of engineering Acoustics, Academic Press, 2001, ISBN 0-12-247665-4
Osiński Z., Tłumienie drgań, Wydawnictwo naukowe PWN, 1997, ISBN 83-01-12404-0
Malecki I., Teoria fal i układów akustycznych, PWN, 1964

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Comparison of passive and active methods for minimization of sound radiation by vibrating clamped plate / M. M. KOZUPA, J. W. WICIAK // Acta Physica Polonica. A ; ISSN 0587-4246. — 2011 vol. 119 no. 6–A: Acoustic and biomedical engineering, s. 1013–1017. — Bibliogr. s. 1017. — tekst: http://przyrbwn.icm.edu.pl/APP/PDF/119/a119z6Ap23.pdf
Comparison of vibration and acoustic pressure reduction using different types of piezo actuators / J. WICIAK, R. TROJANOWSKI // Acta Physica Polonica. A ; ISSN 0587-4246. — 2015 vol. 128 no. 1-A: Acoustical Engineering 2015, s. A-62–A-66. — Bibliogr. s. A-66. — tekst: http://przyrbwn.icm.edu.pl/APP/PDF/128/a128z1ap11.pdf
Design of band-gap structures from sheet metal / D. IWAŃSKI, J. WICIAK // Acta Physica Polonica. A ; ISSN 0587-4246. — 2011 vol. 119 no. 6–A: Acoustic and biomedical engineering, s. 972–976. — Bibliogr. s. 976. — tekst: http://przyrbwn.icm.edu.pl/APP/PDF/119/a119z6Ap14.pdf

Informacje dodatkowe:

Brak