Overordnede kursusmål
Dynamiske påvirkninger af konstruktioner forekommer typisk i
forbindelse med naturlaster som vind, bølger og jordskælv, samt ved
trafiklast, kollisioner og eksplosioner. Kursets formål er at give
en forståelse af dynamiske effekter i konstruktioner og at sætte
den studerende i stand til at foretage dynamiske analyser af
konstruktioner med en eller flere frihedsgrader med såvel
analytiske som numeriske metoder. Kombinationen af teoretisk
forståelse og evnen til at udføre konkrete dynamiske analyser er et
centralt punkt.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Formulere og benytte bevægelsesligningen for dynamiske
systemer.
- Bestemme løsningen for frie svingninger af systemer med en
frihedsgrad.
- Beregne respons af systemer med en frihedsgrad under harmonisk
eller transient last.
- Anvende modalanalyse til bestemmelse af egensvingnings
frekvenser, svingningsformer og dynamisk respons af systemer med
flere frihedsgrader.
- Forklare virkningen af de hyppigst forekommende
dæmpningsmekanismer.
- Dimensionere tunede massedæmpere for idealiserede og fleksible
konstruktioner.
- Benytte Newmark og energibevarende tidsintegrationsmetoder til
beregning af dynamisk respons og forklare betydningen af metodernes
parametre.
- Anvende separation af variable til at løse
bevægelsesligningerne for frie svingninger af kontinuerte systemer
som kabler, stænger og bjælker.
- Udføre dynamisk analyse af mindre konstruktioner ved brug af
MATLAB.
- Præsentere og resumere resultater af dynamiske analyser i en
skriftlig rapport.
Kursusindhold
Kurset består af følgende 5 hovedemner:
1) Dynamikkens grundbegreber introduceres ved simple systemer med 1
frihedsgrad og begreber som egenfrekvens og dæmpning introduceres,
og frit respons samt harmonisk og transient last beskrives.
2) Forskellige naturligt forekommende dæmpningsmekanismer
gennemgås. Desuden behandles virkningen af eksterne dæmpere på
konstruktioner, herunder brug af tunede massedæmpere.
3) Teorier for kablers og bjælkers dynamik behandles og
sammenhængen mellem kontinuerte og diskrete konstruktionsmodeller
beskrives. Forhold af betydning for opstilling af repræsentative
diskrete beregningsmodeller af konstruktioner behandles.
4) Resultaterne for en enkelt frihedsgrad generaliseres til flere
frihedsgrader ved modalanalyse. Herunder behandles betydningen af
lastens frekvensindhold og rumlige fordeling. Metoder til reduceret
modalanalyse beskrives.
5) Metoder til direkte numerisk integration af konstruktioners
dynamiske ligninger beskrives og benyttes til analyse af simple
konstruktioner.
De teoretiske emner behandles i MATLAB-baserede øvelser, der
afleveres i rapportform. Disse indgår i det samlede
bedømmelsesgrundlag.
Sidst opdateret
05. februar, 2018