Detail předmětu

Aplikace MKP pro letectví

FSI-OKPAk. rok: 2022/2023

Předmět přináší praktický náhled na metodu konečných prvků (MKP) a její využití pro stanovení napětí a deformace konstrukce. Zaměřuje se na využití MKP metod při návrhu a kontrole dílů a konstrukčních celků leteckých konstrukcí. Využíván je systém MSC.Patran/Nastran/Dytran

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Letecký ústav (LÚ)

Výsledky učení předmětu

Předmět umožňuje studentům získat praktické zkušenosti s výpočty pomocí metody konečných prvků se zaměřením na letecké konstrukce.

Prerekvizity

Základní znalosti matematiky, mechaniky, pružnosti a pevnosti.

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.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení zápočtu je dodání MKP projektu v daném termínu. Schopnost modelování je následně ověřena individuálně a hodnocena ve shodě s deklaovaným hodnocením na začátku semestru.

Učební cíle

Cílem je seznámit studenty s metodou konečných prvků a jejím využití při pevnostních výpočtech leteckých konstrukcí.

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

Přednášky povinné svázané s cvičeními (min. účast 80%). Odůvodněná nepřítomnost může být nahrazena konsultacemi.

Základní literatura

COOK, Robert D. Concepts and applications of finite element analysis. 4th ed. Hong Kong: Wiley, 2001, xvi, 719 p. ISBN 0471356050. (EN)
MSC.Nastran 2019 Documentation,2018 MSC.Software Corporation. Printed in U.S.A. All Rights Reserved (EN)
REDDY, J. N. (Junuthula Narasimha). Introduction to the Finite Element Method. 4rd ed. New York: McGraw-Hill Education, 2018, 816 p. ISBN 1259861902. (EN)

Doporučená literatura

MSC SOFTWARE. MSC Nastran, Patran Student tutorials. In: Youtube [online]. 2012-11-15 [cit. 2019-05-13], Available at: https://www.youtube.com/watch?v=ARe5R6eR0VM&list=PLI39KM_btemwwh_QEJWRpkrsK7EN7Kmth (EN)
ZIENKIEWICZ, O. C, Robert L TAYLOR a J. Z ZHU. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. 7th ed. Butterworth Heinemann, 2013, 756 p. ISBN 1856176339. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-LKT-P magisterský navazující

    specializace STL , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    specializace TLT , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program CŽV celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    obor CZV , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Šplíchal, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do problematiky metody konečných prvků
2. Popis a vlastnosti nejdůležitějších prvků a jejich matic tuhosti.
3. Sestavení výsledné matice tuhosti - 1D prutového prvku.
4. Sestavení výsledné matice tuhosti - 1D nosníkového prvku.
5. Sestavení výsledné matice tuhosti - 2D prvek.
6. Materiálová a geometrická nelinearita.
7. Podmínky a zvláštnosti idealizace leteckých konstrukcí v MKP.
8. Topologická optimalizace
9. Parametrická optimalizace
10. Aplikace MKP na dynamické úlohy, explicitní řešič

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Šplíchal, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do systémů MSC.Patran/Nastran
2. Požití a možnosti 1D prvků
3. Použití a možnosti 2D prvků
4. Použití a možnosti 3D prvků
5. Kombinace 1D a 2D prvků – vyztužený panel
6. Kompozitní konstrukce v MKP
7. Využití MPC prvků, zavedení zatížení
8. Výpočet stability prutu – Buckling
9. Stabilita panelu – Buckling
10. Nelineární úlohy
11. Základy topologické optimalizace v MSC.Patran/Nastran
12. Základy parametrické optimalizace v MSC.Patran/Nastran
13. Úvod do systému MSC.Patran/Dytran

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz