Structural Vibrations (5 cr)

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

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)

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.

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.

Qualifications

Dynamics and its applications
Introduction to the Finite Element Method