Detail předmětu
Experimentální metody
FSI-QEM Ak. rok: 2020/2021 Letní semestr
Předmět "Experimentální metody" seznamuje studenty s postupy a metodami používanými při experimentálním řešení úkolů v programu automobilní a dopravní inženýrství, aby byli schopni je aplikovat v praxi. Vysvětluje základy moderních metod měření mechanických veličin a definuje strukturu měřícího a řídícího přístrojového řetězce. Měření kinematických veličin, sil, momentů, tlaku, teplot a hluku.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Absolvent předmětu získá teoretické znalosti a praktické zkušenosti s experimentální prací s důrazem na využití počítačů při měření i zpracování experimentu, je schopen pro jednodušší problémy zvolit postup řešení a orientovat se při výběru vhodné měřící techniky.
Prerekvizity
Základní znalosti z matematiky, fyziky, mechaniky a elektrotechniky na úrovní bakalářského vzdělání v oblasti strojírenství.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorními a počítačovými cvičeními.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky udělení zápočtu: aktivní účast na cvičení, vypracování elaborátů a složení zápočtového testu. Zkouška: zkouška prověřuje osvojení znalostí získaných na přednáškách, je orientována především na aplikaci těchto znalostí na měření a přístrojovou techniku, zkouška je písemná formou testu a možností ústního ověření znalostí, až 30% hodnocení tvoří klasifikace laboratorních cvičení.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámit posluchače s metodami měření a přístupy při experimentálním řešení problémů se zaměřením na spalovací motory a motorová vozidla. Podstatné je získání základní představy o složitosti experimentálních prací a současných technických možnostech při jejich řešení.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na cvičení je povinná. Neúčast je řešena s vyučujícím zadáním náhradního zadání.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-ADI-P: Automobilní a dopravní inženýrství, magisterský navazující, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Základy teorie experimentu, pojmy a metody práce. Předpisy pro měření. Zpracování výsledků měření, Chyby a nejistoty měření.
2. Měření elektrických a neelektrických veličin. Měřicí řetězec. Snímače a jejich charakteristiky. Počítačové měřicí systémy. Digitalizace, vzorkovací frekvence. Měřicí karty, moduly a přístroje.
3. Měřicí software, LabVIEW, MATLAB.
4. Měření teplot, tlaků, průtoku a tepelných toků.
5. Tenzometry, metody vyhodnocení signálu tenzometrů, aplikace tenzometrů na snímače síly a tlaku.
6. Měření hluku, vibrací a otáček. Akustická měření při vývoji a provozu automobilů. Identifikace zdrojů hluku.
7. Úvod do experimentální modální analýzy.
8. Problematika měření spalovacích motorů na motorových zkušebnách. 9. Problematika měření na válcových zkušebnách zkušebnách, měření emisí.
10. Palubní diagnostika dopravních prostředků, datové sítě automobilu, On Board Diagnostic, komunikace na bázi sběrnice CAN.
11. Problematika měření na vozidle, Global Positioning Systém (GPS).
12. Jízdní zkoušky.
13. Měření a diagnostika vozidla, brzdy, tlumiče a geometrie.
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Bezpečnost práce v laboratoři, zpracování výsledků měření v MATLABu.
2. Základy práce v prostředí LabVIEW.
3. Měřicí řetězec, ukázka principů a kalibrace vybraných snímačů.
4. Měření teplot, tlaků, průtoku na spalovacím motoru.
5. Měření sil, otáček, motorový a válcový dynamometr.
6. Modální analýza, FFT.
7. Analýza mechanického kmitání motoru v závislosti na provozních otáčkách.
8. Akustická měření. Měření akustického výkonu zdroje hluku.
9. Měření hluku z dopravy.
10. Jízdní zkoušky, GPS.
11. OBD – Palubní diagnostika. Datalogging v automobilové technice. 12. Měření brzd, tlumičů a geometrie.
13. Zápočtový test, vyhodnocení protokolů.