Skip to main content

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
  • KS21
    Konetekniikka, 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
  • KS20
    Konetekniikka, 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
  • KS19
    Konetekniikka, 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