Fakultet tehničkih nauka

Predmet: Mehanika 3 - proširenja (17.H303)

Matične organizacione jedinice predmeta: Katedra za tehničku mehaniku
Osnovne informacije:
 
Kategorija Naučno-stručni
Uža naučna oblast Mehanika
ESPB 6

Proširiti modele kretanja mehaničkih sistema tako da se uključe uopštene funkcije, diferencijalne jednačine kretanja sa prekidnim desnim stranama i memorijski efekti kroz primenu izvoda proizvoljnog relanog reda; primeniti rezultate neglatke analize koja se bavi aproksimacijama skupova i preslikavanja na probleme koji uključuju sudar i suvo trenje u kontekstu učenja da se problem postavi i da se problem reši; naučiti metode ispitivanja stabilnosti mehaničkih sistema; generisati modele kretanja krutog tela sa viskoelastičnim slojem i simulirati ponašanje tih objekata uz primenu kombinatorne analize.

Sposobnost predvidjanja različitih scenarija kretanja mehaničkih sistema koji se modeliraju integro-diferencijalnim inkluzijama; razumevanje i upotreba pojmova neglatke analize i frakcionog računa u kontekstu formulacije i rešavanja mehaničkih problema; mogućnost identifikacije parametara modela na osnovu reoloških eksperimenata upotrebom softverskih alata MathCad i Mathematica uz primenu dobijenih rezultata u strukturalnoj analizi; mogućnost da samostalno vežba, marljivo radi, kreativno razmišlja, komunicira sa drugim inženjerima u timu, demonstrira razumevanje i veštinu te da naučeno upotrebi za simulacije, predvidjanje ponašanja sistema u vremenskom domenu, i ispitivanje stabilnosti ravnoteže i stacionarnih režima.

Izvod u smislu distribucija i distribucijski model spoljašnjeg sudara. Ojler-Lagranževe jednačine druge vrste za sudar. Unutrašnji sudar i teorije sudara Hercovog tipa - regularizacije u fizičkom smislu. Bilans energije pri sudaru. Kelvin-Zenerov model viskoelastičnog tela. Pojam frakcionog izvoda i frakcioni Kelvin-Zenerov model viskoelastičnog tela. Ograničenja na koeficijente u modelu viskoelastičnog tela koja proističu iz Klauzijus-Dijemove nejednakosti. Mitag-Leflerova funkcija i Laplasova transformacija levog Riman-Ljuvilovog frakcionog izvoda. Postova formula inverzije. Realan obrazac deformacije i identifikacija parametara modela viskoelastičnog tela na osnovu reoloških eksperimenta. Post-Njutnov metod. Različiti modeli sile suvog trenja. Pojam funkcije koja uzima vrednost na skupu (multifunkcije) i model suvog trenja. Dualna priroda sile trenja i u fizičkom i u matematičkom smislu. Diferencijalne inkluzije. Teorema Filipova. Kretanje krutog tela sa frakcionim viskoelastičnim slojem, Košijevi problemi u formi integro-diferencijalne inkluzije kao modeli za sudar i prinudne oscilacije mehaničkih sistema. Generalisani izvod i diferencijal. Herc-Sinjorini-Moroov zakon unilaterarnog kontakta. Linearni komplementarni problemi. Neglatki potencijali i Fremonov pristup u analizi sudara. Metode numeričke integracije za dinamičke sisteme sa unilateralnim ograničenjima: slek varijabla, primena Laplasovih transformacija na rešavanje problema sa prekidnim desnim stranama. Primeri: prizmatična vodjica kao veza izmedju dva segmenta robota manipulatora, sudar dve kugle sa adhezijom, kombinatorna analiza za sudar dva tela, rekonstrukcija tri faze kretanja pri sudaru dva automobila, kočenje pomoću ABS sistema. Metod proširenog lagranžijana. Elementi teorije stabilnosti. Funkcija Ljapunova. Teoreme Ljapunova. Stabilnost na osnovu linearnog približenja. Raut-Hurvicovi uslovi.

Predavanja, auditorne vežbe, vežbe upotrebe alata Mathematica i Mathcad. Domaći zadaci, kao metod provere razumevanja uvedenih pojmova i upotrebe uvedenih metoda. Ispit može biti klasičan ili kao prezentacija seminarskog rada - analize mehaničkih alata rada u radu prikazanom na IEEE konferenciji iz robotike i automatike. Ovo drugo podrazumeva individualni rad sa svakim studentom posebno. Ispit se završava razgovorom o uvedenim pojmovima i metodama.

Autori Naziv Godina Izdavač Jezik
AP Markeev Teorijska mehanika 1990 Nauka, Moskva Ruski jezik
R. Leine and H. Nijimeijer Dynamics and bifurcations of non-smooth mechanical systems 2004 Springer, Berlin Engleski
B Brogliato Nonsmooth mechanics 1999 Springer, London Engleski
Ch Glocker Set valued force laws, Dynamics of non-smooth systems 2001 Springer, Berlin Engleski
W Kecs and PP Teodorescu Applications of theory of distributions in mechanics 1970 Nauka, Moskva Engleski
D. T. Spasić Mehanika - deo 3: Proširenja 2018 u pripremi Srpski jezik
F Pfeiffer and Ch Glocker Dynamics of multibody systems with unilateral constraints 1995 Wiley, New York Engleski
M Fremon Collisions, thermal effects, collisions of deformable solids 2006 CISM, Springer, Wien Engleski
Predmetna aktivnost Predispitna Obavezna Broj poena
Predmetna aktivnost
Prisustvo na vežbama
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Seminarski rad
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
20.00
Predmetna aktivnost
Domaći zadatak
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Usmeni deo ispita
Predispitna
Ne
Obavezna
Da
Broj poena
30.00
Predmetna aktivnost
Domaći zadatak
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Domaći zadatak
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Domaći zadatak
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Praktični deo ispita - zadaci
Predispitna
Ne
Obavezna
Da
Broj poena
20.00
Predmetna aktivnost
Prisustvo na predavanjima
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predavanja
Predavanja
Auditorne vežbe
Auditorne vežbe