Aeroelasticita

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav letadlové techniky

Anotace:

Předmět je zaměřený na interakci aerodynamických, elastických a setrvačných sil na letoun. Uvažován je vliv změny působícího zatížení od deformace netuhé letecké konstrukce. Fyzikálně jsou rozebírány a matematicky modelovány základní statické a dynamické aeroelastické jevy. Konkrétně flutter, buffetting, whirl flutter, reverzace kormidel, účinost řízení, torzní divergence, dynamická odezva za letu a dynamická odezva na pozemní manévry. Předmět je také zaměřen na získání vstupních dat pro provedení aeroelastické analýzy, tedy stanovení hmotových a tuhostních charakteristik letounu. Sestavení dynamického modelu letounu včetně následné optimalizace tuhosti na experimentální data. V rámci předmětu jsou také prezentovány teorie nestacionární aerodynamiky, podzvukévé i nadzvukové. Okrajově jsou zmíněny požadavky předpisu na aeroelastickou odolnost letounu. Absolventi jsou seznámeni s prováděním letových zkoušek flutteru. Jsou prezentovány možné konstrukční úpravy pro zvýšení odolnosti letounu vůči aeroelastickm jevům.

Požadavky:

Stavba Letadel.

Osnova přednášek:

1. Úvod, Historický přehled výskytů aeroelastických jevů v letectví i dalších průmyslových oborech

2. Zpětná vazba deformace konstrukce na zatížení. Tuhost konstrukce

3. Statické aeroelastické jevy

4. Torzní divergence nosné plochy, model charakteristického řezu.

5. Účinnost a reverze řízení, model charakteristického řezu.

6. Nosníkový model statických aeroelastických jevů

7. Dynamické aeroelastické jevy

8. Základy nestaionární aerodynamiky

9. Flutter, model charakteristického řezu

10. Vícestupňové modelování MKP aeroelastických jevů

11. Hmotové vyvažování a tlumiče řídicích ploch

12. Předpisy a průkazy fluttrové odolnosti konstrukce

13. Servoelasticita, aktivní řízení, smart structures.

15. Whirl Flutter (Flutter turbovrtulových pohonných jednotek)

16. Kmitání lopatek turbínových strojů – Modální analýza, Campbellův diagram, Flutterová analýza

Osnova cvičení:

1.Úvod do aeroelasticity

2.Hmotové charakteristiky

3.Elasticita – Stanovení tuhosti konstrukce letounu a modální analýza letounu – analyticky, MKP, experimentálně

4.Laboratorní úlohy – hmotové charakteristiky kormidla, pozemní frekvenční zkouška (experimentální modální analýza)

5.Statická aeroelasticita – Torzní divergence, reverzace a účinnost řízení

6.Optimalizace dynamického modelu na výsledky z pozemní frekvenční zkoušky

7.Nestacionární aerodynamika

8.Flutterová analýza – profil, křídlo, letoun

9.Whirl Flutter (Flutter turbovrtulových pohonných jednotek)

10.Panelový flutteru

11.Mechanismus flutteru a typy flutteru

12.Kmitání lopatek turbínových strojů – Modální analýza, Campbellův diagram, Flutterová analýza

13.Letové zkoušky flutteru

14.Možnosti potlačení flutteru

15.Dynamická odezva

Cíle studia:

Seznámit a naučit základům výpočetních metod a experimentálních přístupů při stanovení vlastností netuhé letecké konstrukce.

Studijní materiály:

S. Slavík: Aeroelasticita leteckých konstrukcí, skripta ČVUT 1997, ISBN 80-01-01415-0

V. Daněk: Aeroelasticita, skripta. VUT Brno 1987

Hodges,D.H, Pierce G.A.: Introduction to Structural Dynamics and Aeroelasticity, Cambridge University Press, 2002, ISBN 0-521-80698-4

Z. Kopřiva, J. Maleček: Aeroelasticita, učebnice U-904, VAAZ Brno 1987

Fursching H .W.: Grunlagen der Aeroelastik, Springer Verlag, Berlin 1974 (ruský překlad: Osnovy aerouprugosti, Mašinostrojenie, Moskva 1984)

Dowel E. H., Curtiss H.C., Scanlan R. H., Sisto F.: Modern Course in Aeroelasticity, Alphen aan den Rijn, Sijthoff and Noordhoff, The Netherlands 1980

Bisplinghoff, Ashley and Halfman: AEROELASTICITY; Dover publications, USA 1955

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: