Detail předmětu

Experimentální metody

FSI-QEM Ak. rok: 2022/2023 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

prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automobilního a dopravního inženýrství

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 50% 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

Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.
prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D.
Ing. David Svída, Ph.D.
prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D.
Ing. Jan Vančura, Ph.D.
Ing. Lubor Zháňal, Ph.D.

Osnova


  1. Základy teorie experimentu, pojmy a metody práce. Předpisy pro 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. Zpracování výsledků měření.

  4. Měření teplot, tlaků, průtoku a tepelných toků.

  5. Tenzometry, metody vyhodnocení signálu tenzometrů, aplikace tenzometrů na snímače síly a tlaku.

  6. Tenzometry, metody vyhodnocení signálu tenzometrů, aplikace tenzometrů na snímače síly a tlaku.

  7. Měření hluku, vibrací a otáček. Akustická měření při vývoji automobilů.

  8. Identifikace zdrojů hluku.

  9. Úvod do experimentální modální analýzy.

  10.  Problematika měření na vozidle, Global Positioning Systém (GPS).

  11. Jízdní zkoušky.

  12. Problematika měření spalovacích motorů na motorových zkušebnách. Problematika měření na válcových zkušebnách zkušebnách, měření emisí.

  13. Palubní diagnostika dopravních prostředků, datové sítě automobilu, On Board Diagnostic, komunikace na bázi sběrnice CAN.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Beran
Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.
Ing. Aleš Prokop, Ph.D.
Ing. Kamil Řehák, Ph.D.
Ing. David Svída, Ph.D.
Ing. Jan Vančura, Ph.D.
Ing. Jan Vondruš
Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D.
Ing. Lubor Zháňal, Ph.D.

Osnova


  1. Bezpečnost práce v laboratoři, zpracování výsledků měření v MATLABu.

  2. Zpracování dat. Měřicí řetězec.

  3. Měření teplot, tlaků, průtoku na spalovacím motoru.

  4. Měření sil, otáček, motorový a válcový dynamometr.

  5. Tenzomerie 1

  6. Tenzometrie 2

  7. Modální analýza, FFT.

  8. Analýza mechanického kmitání motoru v závislosti na provozních otáčkách.

  9. Akustická měření. Měření akustického výkonu zdroje hluku.

  10. Jízdní zkoušky, GPS.

  11. Měření brzd, tlumičů a geometrie.

  12. Palubní diagnostika. Datalogging v automobilové technice.

  13. Zápočtový test, vyhodnocení protokolů.