ME 482 Mechanical Vibrations

هذا الموضوع مخصص لمناقشة المقرر المذكور في العنوان
بنود تساعد في تقييم المقرر:

جودة المقرر بشكل عام
المواضيع التي يغطيها المقرر
الكتاب المستخدم للمقرر
الأسئلة والأمثلة المستخدمة في المقرر
مدى فائدته في الناحية التطبيقية

ولكم الحرية في تقييم المقرر باستحداث بنود أخرى ترونها مناسبه لتقييمه.

كما نرجو تحري الصدق والعدل في تقييم المقرر
وعدم الخلط بين تقييم الأستاذ وتقييم المقرر بذاته

جاري الكتابة…
بس كلمة سريعة،
لو مو مهتم بموضوع الفايبريشن كثير ، كورس 413 يكفي وزياااااااادة.
+ اي كورس تاخذه من الاثنين راح يخلي اللي بعده كورس قريد!

1 Like

-السمستر:
111

-المحاضر:
Dr. Muhammad Hawwa
د. محمد حوا

-مدرس المختبر:
Mr. Fadi Al-Bedour
فادي البدور

-تصنيف الكورس:
Mechanics, Dynamics, Mathematic modeling, Rotating machinery analysis

-المتطلبات الاكاديمية:
ME201: Dynamics
ME309: Mechanics of Machines تم وضعها كمتطلب لفترة ثم ازالتها، رغم انه ليس بينها وبين هذا الكورس الا علاقة طفيفة جدا. راح اتكلم عنها بالاسفل…

-متطلبات ينصح بها:
ME202: Elements of Differential Equations - راح يكون معاك طول المادة. ماهي مشكلة لو ما كنت متذكره او ممتاز فيه لانه سوف يعاد شرح كل اللي راح تحتاجه في الفايبريشن
MATH301: Methods of Applied Mathematics - مسائل مادة الفايبريشن تقدر تحلها على طريقة math202 او math301. الطريقة الرسمية واللي راح يشرحها الدكتور هي طريقة 202، لكن من حقك تستعمل طريقة ال301، خصوصا لو كنت متعود عليها لانها اسهل بكثيير
PHYS102: General Physics II - تحتاج لفهم بعض المصطلحات البسيطة اللي درستها في شابتر الwaves في اول كورس الفزكس. مو مهم اذا ما كنت مستسيغ الفزكس لانك ما راح تدرس الويفز وتعقيداتها هنا
URL=“http://skfupm.kfupm.edu.sa/vb/showthread.php?t\=81274”]ME413: System Dynamics & Control[/url] - راح يكون الفايبريشن جدا سهل اذا خلصت ال413
Microsoft Excel: لازم تكون ممتاز في الplotting حق المعادلات والregression لانك حتسويه كثيييييير
MATLAB: يفضل تكون تعرفله، لكن مقبولة رسمات الMS Excel اذا ما تعرفله.

-مواد اخرى تشترك مع المادة في بعض المواضيع:
ME413: System Dynamics & Control - يكاد يكون هو الكورس نفسه!! راح اذكر مقارنة بسيطة في بقية الموضوع

-نوع المحاضرات:
UT: محاضرتين 50 دقيقة في الاسبوع
LAB: لاب اسبوعي واحد. يتطلب تسليم report كل اسبوع

-البروجكت:
عبارة عن case study presentation ل5 طلاب في كل فريق، والتقديم في الlab في نهاية الترم تقريبا. تحاول تجيب تقرير عن مشكلة في الفايبريشن وتحليلها وتقدم بريزينتيشن عنها. ممكن تجيب الcase study من النت، او تكون مسالة حليتها بنفسك، او جزئية اشتغلت عليها في الsenior project، او شيء شفته في الcoop training. ما اتصور انه البروجكت راح يكون كذا كل سمستر…

-طبيعة الاختبارات:
Open book, Open notes :cowboy_hat_face:

-الكتاب المستخدم:
Mechanical Vibration, by William Palm - 2007
التقييم: بعيد جدا عن المنهج وعن ترتيب المنهج. امثلته صعب فهمها، ما قدرت استوعب كيف حل اي مثال الى يومك هذا.

-مستوى الصعوبة:
لو انك ممتاز في الdynamics، فالكورس سهل جدا!!

--------------------------------------------------------------------------

بسم الله الرحمن الرحيم

في البداية ، احب اني اوضح انه الكورس هذا عبارة عن ME201 + MATH202

- العلاقة بالdynamics:

في اغلب مسائل الكورس، راح تواجه system بهذا الشكل (هذي ابسط حالة لكن راح تشوفها كثير):

https://dl.dropbox.com/u/30282402/Public_photoz/me482review1.png

عبارة عن جسم كتلته m معلق بspring طوله كان L واصبح L+e بسبب الزيادة الناتجة عن تعليق الوزن.

راح يطلب منك الforce analysis للجسم المعلق:

https://dl.dropbox.com/u/30282402/Public_photoz/me482review2.png

وطبعا هذي حالة static equilibrium، وراح نتوصل للنتيجة الآتية:

https://dl.dropbox.com/u/30282402/Public_photoz/me482review3.png

يعني القوتين، الوزن والقوة الناتجة عن الاستطالة بمقدار e دائما يلغو بعض.

الآن نفترض اني سحبت الجسم (او ضغطته لاعلى) ثم تركته، اي تغير جديد راح ارمز له بالرمز x (+ اذا كانت زيادة في الطول او - اذا كان نقصان)، وراح افترض انه الx-axis اتجاهه للاسفل

الحاصل انه عند سحب الجسم، ستتولد قوة تحاول ارجاعه الى الموضع الاصلي. لحظة العودة الى الموضع الاصلي، القوة سوف تتلاشى، لكن الجسم يمتلك الآن سرعة، بمعنى آخر انه سيستمر في الحركة في عكس الاتجاه الى ان تتولد قوة كافية لايقافه وارجاعه لمكانه الاصلي، وطبعا سيعود للمكان الاصلي بسرعة في الاتجاه المعاكس، وتتكرر نفس العملية:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/Simple_harmonic_oscillator.gif

ناتي لوجهة نظر الdynamics في الموضوع كمهندسين، اذا رسمنا الجسم في اي لحظة من لحظات هذه الحركة الترددية:

https://dl.dropbox.com/u/30282402/Public_photoz/me482review4.png

https://dl.dropbox.com/u/30282402/Public_photoz/me482review5.png

طبعا نستطيع ان نرمز للتسارع حسب التعريف بانه المشتقة الثانية للموقع x double dot:

https://dl.dropbox.com/u/30282402/Public_photoz/me482review6.png

- العلاقة بMATH202! :

الآن انتهينا من الdynamics وطلعنا بمعادلة، لكن ايش الفائدة منها؟

المطلوب انك تكون معادلة تصف موضع الجسم في اي لحظة. يعني x = f(t)

هذي طبعا تعتبر differential equation لانها تحتوي على الvariable ومشتقته الثانية في نفس الوقت. نوعها linear يعني تقدر تحلها حتى بالlaplace transformation اللي درسته في 301. طبعا لا تخاف اذا ناسي طريقة ال202، راح يحلها معاك الدكتور في المحاضرة، وتقدر تكتب الحل النهائي في ورقة وتستعمله على طول في الاختبار!

الحل على شكل:

https://dl.dropbox.com/u/30282402/Public_photoz/me482review7.png

بحيث انه A هو الamplitude او الطول الموجي
w هو الfrequency او التردد
e هو phase difference

واذا جيت تسوي plot للمعادلة راح تطلعلك رسمة زي كذا:

https://dl.dropbox.com/u/30282402/Public_photoz/me482review8.png

الرسمة والمصطلحات شبيهة باللي درسناه عن الwaves في PHYS102

in theory, الجسم المفروض يتابع الاهتزاز الى ما لا نهاية، لكن طبعا هذي ideal case لانه في الواقع دائما يوجد شيء اسمه damping يخفف مقدار الحركة مع الزمن. الdamped vibration حالة من مستوى اعلى وراح تدرسها في نفس الكورس.

----------------------------------------

الvibration في الindustry واسباب دراسته:

الان ممكن واحد يجي ويسال، طيب هذا الشي ما قد شفته في الحياة الواقعية اصلا!! ليش ادرس analysis حق حالة غير موجودة من الاساس؟

الحالة الموجودة فوق تكاد تكون هي نفسها حقت ال car suspension system اللي يخفف صدمة المطبات الصناعية ، لكن هذاك مركب فيه damper والanalysis حقه اصعب بكثير لانه عندك منه 4 والسيارة قابلة للدوران، يعني عندك degrees of freedom اكثر بكثير، بينما في المثال اللي كتبته ما عندك الا واحدة اللي هي ال x-axis

نجي لمثال ثاني ، اكثر شيوعا لل vibration في ال:

ال spring rates! هذي النقطة مذكورة في كتاب ME307 (shigley’s). اذا نظرنا الى bar under tension, الdeformation معطى بمعادلة

x = F L /(EA)

اذا اعدنا ترتيب المعادلة

F = (AE/L) * x

واذا قارنناها بمعادلة قوة الspring
F = K X

نقدر نعتبر الbar عبارة عن spring المعامل حقه
k = AE/L

نفس الشيء ينطبق على الbeams under bending, bars under torsion, etc…
بالتالي نتوقع انه اي جسم يؤثر عليه load راح يصير فيه نوع من الoscilation (تذبذب) زي الsprings.

لكن طبعا قيمة الK كبيرة جدا للاجسام الصلبة الغير مشكلة على شكل helical spring

مسبب آخر للvibration

اي آلة تدور في الاغلب راح يكون فيها unbalanced mass، بمعنى اصح، انه مركز الثقل لا يتطابق مع مركز الدوران. هذي العلاقة الوحيدة بين كورس الvibration و ال309، لكن الفرق انك هنا ما راح تحسب شي في الunbalance. راح يعطوك مقدار الunbalanced mass مباشرة.

بسبب الunbalance, راح تتكون centrifugal force، وبسبب الدوران، مقدارها في اتجاه معين راح يكون متغير ومتكرر وبالتالي تعتبر cyclic force. هذي طبعا تسبب vibration وراح تسوي analysis لها في الكورس

سبب دراسة الفايبريشن في الاغلب هو عشان نقدر نتغلب على اضراره. طبعا الvibration قد يكون على شكل cyclic force عالي يعني يسبب fatigue. والتغلب على الvibration راح يقلل الnoise.

لكن الضرر والمصيبة الكبرى في الvibration هي حالة الresonance. اي system له frequency معين، اذا تعرض الى cyclic force لها نفس الfrequency حيهتز بشكل جنوني والamplitude لهذي الحركة حسابيا هو infinity في الundamped vibration!

مثال من الواقع (الفديو لجسر حقيقي تدمر لانه الرياح اهتزت بنفس التردد الطبيعي للجسر):
http://www.youtube.com/watch?v=3mclp9QmCGs

مثال آخر، ظاهرة كسر الزجاج بالصوت تعتمد على نفس المبدا، انه تردد الصوت يطابق التردد الطبيقي للزجاج وبالتالي يهتز بدرجة عالية وينكسر

تجربتي مع كورس الفايبريشن في الجامعة:

في البداية احب اوضح اني اخذت كورس الفايبريشن قبل كورس me413

وللاسف بسبب انه اغلب الحاضرين في السكشن انهو 413 او بياخذوها في نفس الترم، الدكتور كان احيانا يعدي بعض التفاصيل الصغيرة في الثيوري والاساسيات على اساس انه الكل عارفها، لكن ما كنت عارفها لاني ما اخذت ال413… فكنت شوية اعاني في اول الكورس. لكن طبعا لما اخذت ال413 كنت مرتاااااااااااح وشوية اجلس الدكتور واقوم اشرح بداله

لكن الحمد لله بعد قرائة في النت وسؤال الدكتور والزملاء بشكل مكثف صار الكورس من اسهل ما يكون
اذكر اني كنت ارجع لكتاب me201 كثير… كتاب 201 فيه شابتر عن الفايبريشن يتكلم عنه بشكل بسيط.

المذاكرة كانت اغلبها من الnotes اللي اكتبها مع المدرس في الlecture… المدرس نفسه قال ما يحتاج تذاكرو من الكتاب… حتى لما حاولت اذاكر من الكتاب في بداية الكورس ما توصلت لشيء لانه سيء، كانه موجه لواحد فاهم الموضوع اصلا! مو واحد يحاول يفهمه لاول مرة.

رغم انه الدكتور (محمد حوا) كان يغلط كثير في النوتس ، لكن بعد فهم الاساسيات الكورس صار سسهههههللل ومذاكرته سهلة
اصلا كله تكرار!

والحمد لله طلعت بقريد ممتاز

يتبع…

4 Likes

علاقة الكورس بme413 :

كورس me413 يتكلم تقريبا عن 3 مواضيع رئيسية، ويشرح بعض الطرق في الanalysis. اول هذي المواضيع هي الmechanical vibration. الباقية electrical circuts و water tank systems مالها اي دخل في الفايبريشن، لكن كلها في النهاية تعطي differential equations، واساليب حلها وتحليلها هي نفسها المستعملة في الفايبريشن. اغلب تطبيقات ال413 راح تكون في الvibration

هل كورس me413 يغني تماما عن me482?

تقريبا ، نعم!

الفرق الجوهري بين الكورسين انك في 482 راح تحل بالطرق التقليدية لحل الdifferential equations (202) مرة وحدة تقريبا، بعدها تحفظ الحل وتكتبه في الاختبار وتعوض الvariables.

في 413 راح تحل بالlaplace transform كل مرة من بداية الحل الى آخره، اصلا اول شابتر في الكورس عن الlaplace فقطط بدون اي vibration او تطبيق

كورس me482 يتوسع شوية في التطبيق، لكن مو كثير. راح يطلعك متمكن اكثر في الموضوع لكن مو بفرق شاسع.

اذا مو مهتم بالvibration كثير، لا تاخذ me482 واكتفي بالme413

طبعا اول كورس تنهيه من الاثنين راح يحول الثاني الى كورس قريييييييد! (الا اذا كنت تعاني مع الelectrical circuits ففي هذي الحالة يبغالك تشد حيلك في ال413)

وعندك فرصة تاخذهم الاثنين سوى في نفس السمستر وتكون تخلصت من مذاكرة مادة وتفرغت للباقية

فيه 2 lab reports تقدر تسلمهم كما هم في الlab حق الكورسين! (على كلام الشباب، لاني اخذت ال413 في الصيف وما كان عندنا report)

The weekly lab:

موقعه في مبنى 22، اسمه dynamics lab وهو نفس اللاب المستخدم في me413

اللاب اشوفه جدا ممتع، كل اللي سمعناه في الlecture وما تصورنا انه ممكن يصير ، رحنا الlab وشفناه

اللاب قريب شوية من لاب physics 101. فيه تجربة عن الvibration حق الpendulum، راح يصير نفس اللي سويتوه في الفزكس، تفلتو الpendulum وتحسبو الوقت وكم مرة راح ورجع

لكن الاجهزة قليلة فراح تسوو التجربة كلكم كgroup واحد . اللي مو مهتم يقدر يقعد ورى ويكلم اللي حوله، واللي مهتم يقدر يدخل بنفسه ويقول انا راح امسك الجهاز ويتعلم ويستفيد

الريبورتس في الاغلب انك تحط الارقام اللي طلعتها من اللاب في جدول، وتحولها لgraph، وتطلع قيم من القراف وتحسب المطلوب.

كان شيء طبيعي انه واحنا في نص اللاب يدخلو علينا جماعة ال413 عشان عندهم لاب ويبغو يسوو تجربة بسرعة ويمشو…

اللاب افادني كثير في الفهم لانه دايما فيه شرح وderivation لكل المعادلات المستخدمة مع الlab instructor

---------------------------

وصل اللهم على سيدنا محمد وعلى آله وصحبه وسلم!

ندااااااااااء لكل من أخذ الكورس مع الدكتور اياد الزهارنة:

PLEASE UPLOAD THE ME482 COURSE NOTES

4 Likes

طيب هل حيأثر لو اخذته قبل ال413

^^^

لا ابدا، بس حاول توضح للدكتور انك ما خلصت الـ413 عشان لا يتخطى اي نقطة في الشرح

يعني لو شفته ماشي بسرعة في الشرح قله يا دكتور ترى ما خلصت الـ413

طيب وش رايك بالي ياخذهم سوا هل راح يخف الجهد ؟
يعني اذا ذاكرت وحده كني ذاكرت الثانية و كذا ولا كيف ؟

وشكرا

لو ظبطت الـLaplace Transform (ما راح تجيك حالات صعبة في ال 413 يعني بعد الشابتر الاول هي كم form للمعادلات تتكرر معاك طول الcourse)، مذاكرة ال482 راح تغنيك عن 70% تقريبا من المذاكرة حقت ال413
يعني طبعا الجهد في ايام المياجر والفاينل يخف كثير

ال30% الباقية في 413 عبارة عن كهرباء (وشابتر صغيييير عن الfluid tank system)… قريبة من الnode mthode و الloop method حقت EE204 لكن راح تاخذ عليها زيادة الop-amp وزيادات عن الelectro-mechanical coupled systems

يمكن البروجكت والlab راح يتعبوك في ال413… لكن ما اقدر اجاوبك في هذي النقطة لانه اللاب في الصيف كان مختصر بدون ريبورت (نحل تدريبات في اللاب نفسه ونسلمها فقط) وما كان فيه بروجكت

1 Like

ما قصرت والله يجزاك كل خير
اذا السالفة سالفة لاب و بروجكت ان شاء الله مقدور عليها اهم شي الكورسين ما راح يطلعون ثقال علي, ريحتني الله يريحك دنيا و اخره

الف شكر

^^
العفو حبيبي

كفيت ووفيت ي amat_24 , جزاك الله الف خير , افضل وصف لمادة شفته في حياتي كلها

1 Like

جودة المقرر بشكل عام:
سيء جدا ولا يقدم للطالب الشيء الكثير علميا ولا قريداته زينه هذا الكورس

المواضيع التي يغطيها المقرر

  1. Introduction – Applications, basic concepts, steps in vibration analysis.
    2. Free Vibration (SDOF) – Undamped/damped cases, natural frequency, logarithmic decrement.
    3. Harmonic Excitation (SDOF) – Forced response, resonance, damping effects, vibration isolation.
    4. General Forcing (SDOF) – Duhamel’s integral, Laplace transform, impulse/step/base excitation.
    5. Two-DOF Systems – Natural frequencies, mode shapes, forced response, vibration absorbers.
    6. Multi-DOF Systems – Matrix formulation, eigenvalue/eigenvector methods, modal analysis.

الكتاب المستخدم للمقرر
Mechanical Vibrations - Singiresu S. Rao 6th edition

الأسئلة والأمثلة المستخدمة في المقرر
الكتاب مصدر كويس للامانة ولكن بعض الاسئلة فيها افتراضات غير منطقية وللاسف الدكاترة ينسخ لك من الكتاب ويحط بالاختبارات ويمشي على الحل الرسمي وهو غلط

مدى فائدته في الناحية التطبيقية
غير مفيد ابدا ابدا ابدا

الكورس كله ماث والدكاترة لا يشرحون الكونسبت ورا الماث ولا يحلون بانفسهم زين فيه فقط ينقل لك كم معادلة من السلايدات ويغلط فيها بعد

الاختبارات يا شق وتصحيح عادي يا سهله وتصحيح سيء

الافرج قريد بالمادة C+

للاسف منتشرة رسالة عن افضل كورسات الكتف بالقسم ومحطوط من ضمنها هذي ولكن الكلام غير صحيح و المقصد المفروض انه مجال الفايبريشن ممتاز و مطلوب ولكن المادة سيئة جدا ولا تفيد عمليا هي فقط توريك طرق حل مختلفة عن اللابلاس اللي نستخدمه ب مادة ٤٠١

اللي مهتم بمجال الفايبريشن يشوف له كورس خارج الجامعة او دورات

المادة هذي لا قريد ولا فائدة كل شيء مهم من ناحية كونسبت راح تاخذه ب ٤٠١ وهنا بس بتتعرف على طرق حل مختلفة وكلها اصعب نسبيا من طريقة ٤٠١

وبعض الاخوة ينزل المادة مع ٤٠١ على اساس انه يختصر و يضرب عصفورين بحجر ولكن يلقى نفسه انضرب من العصفورين. تشابه الكورسين يسبب تشوش على الطالب و كذلك يطفشه.

للاسف كل ترم يدرس المادة دكتور مختلف وماحد يمدح شرح اي احد منهم بهذي المادة مع ان نفس الدكاترة عليهم مدح بمواد اخرى

ونصيحة لوجه الله ما فيه مادة الكتف توظفك. فابحث عن المادة اللي ترفع معدلك او تخفف عليك الثقل الدراسي او تسوي فيها مشروع يفيدك.