Detail předmětu

Aeroelasticita

FSI-OAE-AAk. rok: 2022/2023

Ucelený výklad problematiky interakce tekuté a tuhé fáze aplikovaný na poddajné atmosferické 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

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Letecký ústav (LÚ)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

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

Bisplinghoff,R.L.- Ashley,H.: Principles of Aeroelasticity, 0
Försching,H.W.: Grundlagen der Aeroelastik, 0
Fung,Y.C.: An Introduction to the Theory of Aeroelasticity, 0

Doporučená literatura

Daněk,V.:: Aeroelasticita, , 0
Daněk,V.:: Výpočtová cvičení z aeroelasticity, , 0
Fung,Y.C.: An Introduction to the Theory of Aeroelasticity, 0

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-AST-A magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program N-ENG-Z magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program CŽV celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    obor CZV , 1 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. Vlastní frekvence izolovaných kmitů. Metody výpočtu vlast.frekvence.
3. Vlastní frekvence kroutivých a ohybových kmitů křídla.
4. Vlastní frekvence složených ohybově-kroutivých kmitů křídla. Metody 2D a 3D řešení.
5. Torzní divergence křídla. Podmínka divergence. Řešení 2D úloh.
6. Třírozměr. případ torzní divergence křídla. Příčinkové součinitele.
7. Podstata reverze řízení. Reverze křidélek. Podmínka reverze. Vliv šípu na statické aeroelastické jevy.
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.

Laboratorní cvičení

1 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D.

Osnova

1.Měření kritické rychlosti flatru v aerodynamanickém tunelu.

Cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Navrátil, Ph.D.

Osnova

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

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz