Detail předmětu

Aeroelasticita

FSI-OAEAk. rok: 2019/2020

Ucelený výklad problematiky interakce tekuté a tuhé fáze aplikovaný na poddajné atmosférické letadlo. Zahrnuje fyzikální děje,jejichž podstatou jsou vzájemné vazby a účinky aerodynamických, elastických a setrvačných sil při relativním pohybu poddajného letounu a vzduchu. Řešení hlavních úloh aeroelasticity - stanovení kritických rychlostí statických a dynamických aeroelastických jevů (divergence, reverze řízení a flatru).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Letecký ústav (LÚ)

Výsledky učení předmětu

Pomocí jednoduchých výpočtových modelů se student naučí kvalitativně i kvantitativně posoudit vhodnost koncepčního i konstrukčního uspořádání navrhovaného letounu z hlediska jeho aeroelastických vlastností.

Prerekvizity

Znalosti teorie pružnosti a pevnosti konstrukce, základní znalosti dynamiky těles.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou k udělení zápočtu je 90% fyzická účast na cvičeních. Dále je třeba předložit zkompletovaná a dopracovaná výpočtová cvičení, resp. protokoly z laboratorních úloh. Získání zápočtu je podmínkou připuštění ke zkoušce. Zkouška je písemná.

Učební cíle

Objasnit fyzikální podstatu nejdůležitějších aeroelastických jevů, s nimiž se můžeme setkat při provozu atmosférických letadel.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

90% účast na cvičení, odevzdání protokolů ze všech zadaných příkladů.

Základní literatura

Försching,H.W.: Grundlagen der Aeroelastik, Springer, ISBN 978-3540065401, (DE)
Fung,Y.C.: An Introduction to the Theory of Aeroelasticity, Dover Publications, ISBN 0-486-49505-1, New York, 1969 (EN)
Wring, J.R., Cooper, J.E.: Introduction to Aircraft Aeroelasticity and Loads, Antony Rowe Ltd., New Delhi, India, 2007 (EN)

Doporučená literatura

Daněk,V.: Aeroelasticita, VUT v Brně, skripum, Brno, 1992 (CS)
Daněk,V.:: Výpočtová cvičení z aeroelasticity, VAAZ, Brno 1979 (CS)
Fung,Y.C.: An Introduction to the Theory of Aeroelasticity, Dover Publications, ISBN 0-486-49505-1, New York, 1969 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-STL , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Navrátil, Ph.D.

Osnova

1. Historický úvod. Základní pojmy a aeroelastické charakteristiky letounu.
2. Dvourozměrový případ torzní divergence křídla. Podmínka divergence.
3. Třírozměr. případ torzní divergence křídla. Příčinkové součinitele.
4. Podstata reverze řízení. Reverze křidélek. Podmínka reverze.
5. Vliv šípu na statické aeroelastické jevy.
6. Vlastní frekvence izolovaných kmitů. Metody výpočtu vlast.frekvence.
7. Vlastní frekvence složených ohybově-kroutivých kmitů křídla. Metody.
8. Základy nestacionární aerodynamiky. Aerodynam.síly na kmit.profilu.
9. Dynamické aeroelastické jevy.
10. Podstata ohybově-kroutivého flatru křídla. 2D a 3D případ.
11. Metody výpočtu krit. rychlosti flatru. Vliv konstrukčních parametrů.
12. Experimentální aeroelasticita.
13. Metody průkazu aeroelastické odolnosti.

Cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Navrátil, Ph.D.

Osnova

1. Výpočet deformace nosníku. Castigliánova věta
2. Výpočet kritické rychlosti torzní divergence - 2D případ.
3. Výpočet kritické rychlosti torzní divergence - 3D případ.
4. Vliv excentricity na kritickou rychlost torzní divergence.
5. Výpočet kritické rychlosti reverze příčného řízení - 2D případ.
6. Výpočet kritické rychlosti reverze příčného řízení - 3D případ.
7. Výpočet vlastní frekv.ohybového harmon.kmitání Rayleighovou metodou.
8. Výpočet vlastní frekvence kroutivého kmitání Rayleighovou metodou.
9. Výpočet vlast.frekv.ohybově-kroutivého kmitání Galerkinovou metodou.
10. Výpočet nestacionárního součinitele vztlaku při harmon.kmitání tenkého profilu.
11. Výpočet kritické rychlosti flatru přímého samonosného křídla.
12. Modelové výpočty systémem MSC.Nastran

Laboratorní cvičení

1 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D.

Osnova

1.Měření kritické rychlosti flatru v aerodynamanickém tunelu.