Structural VibrationsLaajuus (5 cr)
Code: TX00BV17
Credits
5 op
Objective
On completion of the course, the student will understand vibration phenomena, be able to assess the vibration level, analyse vibrations with the finite element method, be familiar with methods to control vibrations, and with the fundamentals of vibration measurements.
Content
1. Systems with single or multiple degrees of freedom
2. Isolation
3. Support excitation
4. Vibration control
5. Vibration analyses using the finite element method
6. Vibration measurements
Prerequisites
Dynamics and its applications
Introduction to the Finite Element Method
Assessment criteria, satisfactory (1)
The student understands different vibration phenomena and quantities that affect vibrations, and can calculate some basic cases.
The student can analyse vibrations with the finite element method using examples.
Assessment criteria, good (3)
The student can apply given equations to different vibration phenomena.
The student can analyse vibrations with the finite element method.
The student understands the concept of eigenvalues and mode shapes.
Assessment criteria, excellent (5)
The student understands vibration phenomena and their mathematical modelling and can apply them to vibration control.
The student can analyse vibrations with the finite element method, interpret the results, and assess their validity.
The student can form the equations of motion for a multi-degree-of-freedom system, and compute the eigenvalues and mode shapes.
The student knows the fundamentals of vibration measurement.
Assessment criteria, approved/failed
The student understands different vibration phenomena and quantities that affect vibrations, and can calculate some basic cases.
The student can analyse vibrations with the finite element method using examples.
Enrollment
27.11.2023 - 31.12.2023
Timing
15.01.2024 - 10.05.2024
Number of ECTS credits allocated
5 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Automotive and Mechanical Engineering
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Degree programmes
- Mechanical Engineering
Teachers
- Jyrki Kullaa
- Ossi Pasanen
Teacher in charge
Jyrki Kullaa
Groups
-
KS21Konetekniikka, koneensuunnittelun suuntautuminen, aloittaneet opiskelun s.2021
Objective
Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä, osaa arvioida värähtelyn suuruutta, osaa analysoida värähtelyjä elementtimenetelmällä ja tuntee suunnittelumenetelmiä värähtelyjen hallitsemiseksi sekä tuntee värähtelymittauksen perusteet.
Content
1. Yhden ja usean vapausasteen systeemit
2. Eristäminen
3. Alustaheräte
4. Värähtelyjen hallinta
5. Värähtelyanalyysit elementtimenetelmällä.
6. Värähtelymittaukset
Location and time
Myyrmäki
Materials
Materiaali
Tuntimuistiinpanot riittävät, mutta asiasta kiinnostuneille suositellaan
• Koneenosien suunnittelu 4
• Thomson: Theory of vibration with applications
Teaching methods
Toteutus
• Teoriaoppitunnit
• Oppimistehtäviä
• Tietokoneharjoitukset ATK-luokassa
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä, värähtelyn suuruuteen vaikuttavia tekijöitä ja osaa laskea perustapauksia.
Opiskelija osaa käyttää FEM-ohjelmaa ominaismuotoanalyysiin mallin mukaan.
Assessment criteria, good (3)
Opiskelija osaa soveltaa laskentakaavoja erilaisiin värähtelyilmiöihin.
Opiskelija osaa analysoida värähtelyjä elementtimenetelmällä.
Opiskelija ymmärtää ominaistaajuudet ja ominaismuodot.
Assessment criteria, excellent (5)
Opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä ja niiden matemaattista mallintamista ja osaa soveltaa niitä värähtelyn hallintaan.
Opiskelija osaa analysoida värähtelyjä elementtimenetelmällä, tulkita tuloksia ja arvioida tulosten oikeellisuutta.
Opiskelija osaa muodostaa usean vapausasteen systeemin liikeyhtälöt ja laskea ominaistaajuudet ja ominaismuodot.
Opiskelija tuntee värähtelymittauksen perusteet.
Assessment criteria, approved/failed
Opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä, värähtelyn suuruuteen vaikuttavia tekijöitä ja osaa laskea perustapauksia.
Opiskelija osaa käyttää FEM-ohjelmaa ominaismuotoanalyysiin mallin mukaan.
Assessment methods and criteria
Suoritus
Värähtelymekaniikka suoritetaan yhdellä kokeella ja oppimistehtävillä sekä osallistumalla vierailevan professorin oppitunneille.
Oppimistehtävistä voi saada lisäpisteitä kokeeseen. Tehtäväkierroksia on 6 ja jokaisen maksimipistemäärä on 3. Yhteispistemäärä jaetaan luvulla 6, pyöristetään lähimpään kokonaislukuun (alas- tai ylöspäin) ja lisätään koepisteisiin. Koepisteisiin voi oppimistehtävistä siis saada enimmillään +3 pistettä. Uusintakokeisiin lisäpisteitä ei siirretä. Oppimistehtävät palautetaan sovittuna päivänä oppitunnin alussa. Esteen sattuessa ratkaisut on palautettava etukäteen. Myöhästyneitä palautuksia ei arvioida.
Kokeen maksimipistemäärä on 24 pistettä. Kokeessa saa vapaasti käyttää kirjallisuutta.
Värähtelymekaniikan arvosana määräytyy yhteispistemäärän mukaan:
Pisteet Arvosana
0–8 0
9–11 1
12–14 2
15–18 3
19–21 4
22–24 5
Opintojakson päätyttyä pidetään kaksi uusintatenttiä.
Lopullinen arvosana
Koko opintojakson arvosana määräytyy painotettuna keskiarvona värähtelymekaniikan (4/5) ja matematiikan (1/5) osuuksien arvosanoista.
Prerequisites
Dynamiikka ja sovellukset
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet
Enrollment
28.11.2022 - 31.12.2022
Timing
09.01.2023 - 07.05.2023
Number of ECTS credits allocated
5 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Automotive and Mechanical Engineering
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Degree programmes
- Mechanical Engineering
Teachers
- Jyrki Kullaa
- Ossi Pasanen
Teacher in charge
Jyrki Kullaa
Groups
-
KS20Konetekniikka, koneensuunnittelun suuntautuminen, aloittaneet opiskelun s.2020
Objective
Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä, osaa arvioida värähtelyn suuruutta, osaa analysoida värähtelyjä elementtimenetelmällä ja tuntee suunnittelumenetelmiä värähtelyjen hallitsemiseksi sekä tuntee värähtelymittauksen perusteet.
Content
1. Yhden ja usean vapausasteen systeemit
2. Eristäminen
3. Alustaheräte
4. Värähtelyjen hallinta
5. Värähtelyanalyysit elementtimenetelmällä.
6. Värähtelymittaukset
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä, värähtelyn suuruuteen vaikuttavia tekijöitä ja osaa laskea perustapauksia.
Opiskelija osaa käyttää FEM-ohjelmaa ominaismuotoanalyysiin mallin mukaan.
Assessment criteria, good (3)
Opiskelija osaa soveltaa laskentakaavoja erilaisiin värähtelyilmiöihin.
Opiskelija osaa analysoida värähtelyjä elementtimenetelmällä.
Opiskelija ymmärtää ominaistaajuudet ja ominaismuodot.
Assessment criteria, excellent (5)
Opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä ja niiden matemaattista mallintamista ja osaa soveltaa niitä värähtelyn hallintaan.
Opiskelija osaa analysoida värähtelyjä elementtimenetelmällä, tulkita tuloksia ja arvioida tulosten oikeellisuutta.
Opiskelija osaa muodostaa usean vapausasteen systeemin liikeyhtälöt ja laskea ominaistaajuudet ja ominaismuodot.
Opiskelija tuntee värähtelymittauksen perusteet.
Assessment criteria, approved/failed
Opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä, värähtelyn suuruuteen vaikuttavia tekijöitä ja osaa laskea perustapauksia.
Opiskelija osaa käyttää FEM-ohjelmaa ominaismuotoanalyysiin mallin mukaan.
Prerequisites
Dynamiikka ja sovellukset
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet
Enrollment
29.11.2021 - 06.01.2022
Timing
10.01.2022 - 06.05.2022
Number of ECTS credits allocated
5 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Automotive and Mechanical Engineering
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Degree programmes
- Mechanical Engineering
Teachers
- Jyrki Kullaa
- Ossi Pasanen
Groups
-
KS19Konetekniikka, koneensuunnittelun suuntautuminen, aloittaneet opiskelun s.2019
Objective
Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä, osaa arvioida värähtelyn suuruutta, osaa analysoida värähtelyjä elementtimenetelmällä ja tuntee suunnittelumenetelmiä värähtelyjen hallitsemiseksi sekä tuntee värähtelymittauksen perusteet.
Content
1. Yhden ja usean vapausasteen systeemit
2. Eristäminen
3. Alustaheräte
4. Värähtelyjen hallinta
5. Värähtelyanalyysit elementtimenetelmällä.
6. Värähtelymittaukset
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä, värähtelyn suuruuteen vaikuttavia tekijöitä ja osaa laskea perustapauksia.
Opiskelija osaa käyttää FEM-ohjelmaa ominaismuotoanalyysiin mallin mukaan.
Assessment criteria, good (3)
Opiskelija osaa soveltaa laskentakaavoja erilaisiin värähtelyilmiöihin.
Opiskelija osaa analysoida värähtelyjä elementtimenetelmällä.
Opiskelija ymmärtää ominaistaajuudet ja ominaismuodot.
Assessment criteria, excellent (5)
Opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä ja niiden matemaattista mallintamista ja osaa soveltaa niitä värähtelyn hallintaan.
Opiskelija osaa analysoida värähtelyjä elementtimenetelmällä, tulkita tuloksia ja arvioida tulosten oikeellisuutta.
Opiskelija osaa muodostaa usean vapausasteen systeemin liikeyhtälöt ja laskea ominaistaajuudet ja ominaismuodot.
Opiskelija tuntee värähtelymittauksen perusteet.
Assessment criteria, approved/failed
Opiskelija ymmärtää värähtelyilmiöitä, värähtelyn suuruuteen vaikuttavia tekijöitä ja osaa laskea perustapauksia.
Opiskelija osaa käyttää FEM-ohjelmaa ominaismuotoanalyysiin mallin mukaan.
Prerequisites
Dynamiikka ja sovellukset
Lujuusopin elementtimenetelmän perusteet