Numerické metody v mechanice

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav letadlové techniky

Anotace:

Předmět je zaměřen na aplikace numerických výpočtů problémů proudění, pružnosti a pevnosti a mechanismů v letadlové technice. Součástí předmětu je seznámení s moderními softwarovými balíky pro numerická řešení úloh proudění a pružnosti a pevnosti.

Požadavky:

Bez požadavků.

Osnova přednášek:

1. blok (1. - 5. týden): Numerické řešení proudění tekutin

Matematické modely proudění, Eulerovy a Navierovy-Stokesovy rovnice a jejich vlastnosti, numerické řešení úloh pro subsonické a supersonické potenciální proudění, základní typy numerických řešičů, diskretizační schémata. Modelování turbulence. Modelování geometrie, tvorba výpočetní sítě. Stabilita řešení, konvergence. Zpracování výsledků, optimalizační metody.

2. blok (6. ? 9. týden): Metoda konečných prvků v pružnosti a pevnosti

Nosníkové prvky, 1D geometrie, 3D kinematika. Zobecněné síly a posuvy. Skořepiny, skořepinové elementy, klasifikace skořepinových prvků. MKP výpočty laminátů. Výpočet modálních vlastností. Použití MKP v aeroelasticitě.

3. blok (10. ? 13. týden): Numerická řešení mechanismů

Tvorba mechanického modelu, tuhá a poddajná tělesa, propojení s MKP. Typy okrajových podmínek a jejich aplikace. Definice pohybů těles a jejich vazeb.

Osnova cvičení:

1. blok (1. - 5. týden): Numerické řešení proudění tekutin

Praktické cvičení ? tvorba modelu a sítě, 2D úloha, 2D úloha se stlačitelností, 3Dmodel ? vnější proud, turbulentní modely, zpracování výsledků, optimalizační metody.

2. blok (6. ? 9. týden): Metoda konečných prvků v pružnosti a pevnosti

Praktické cvičení - 1D, 2D, 3D prvky, skořepiny, skořepinové elementy. MKP výpočty laminátů. Výpočet modálních vlastností. Použití MKP v aeroelasticitě.

3. blok (10. ? 13. týden): Numerická řešení mechanismů

Tvorba mechanického modelu, propojení s MKP. Aplikace okrajových podmínek, definice pohybů těles a jejich vazeb.

Cíle studia:

Získání základních znalostí pro práci s moderními softwarovými balíky pro numerická řešení úloh proudění a pružnosti a pevnosti.

Studijní materiály:

J. Fürst, K. Kozel: Numerická řešení problémů proudění I, skripta ČVUT, 2001

J. Fořt, K. Kozel: Numerická řešení problémů proudění II, skripta ČVUT, 2002

J. Fořt, K. Kozel, P. Louda, J. Fürst: Numerické metody řešení problémů proudění III.,ČVUT, 2004.

Kanócz, A. Španiel, M.: Metoda konečných prvků v mechanice poddajných těles. ČVUT v Praze, 1998 Slavík J., Stejskal V., Zeman V.: Základy dynamiky strojů. Vydavatelství ČVUT, Praha 1997.

Stejskal V., Bauma V., Vampola T.: Kmitání mechanických soustav ? doplňkové skriptum. Vydavatelství ČVUT, Praha 2003.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: