Numerical Methods in Aerospace Engineering

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav letadlové techniky

Anotace:

Předmět je zaměřen na seznámení se softwarovými produkty CAD/CAE pro návrh konstrukcí v letecké a kosmické technice, zejména na aplikace numerických výpočtů problémů proudění, pružnosti a pevnosti a mechanismů.

Požadavky:

Bez požadavků.

Osnova přednášek:

1. blok (1. - 3. týden): 3D CAD, ECAD

Pincipy parametrického modelování ve 3D, základy sestav a tvorby výkresové dokumentace, seznámení s elektrotechnickými CADy

2. blok (4. – 6. týden): Numerické řešení proudění tekutin

Matematické modely proudění, Eulerovy a Navierovy-Stokesovy rovnice, numerické řešení úloh pro subsonické a supersonické potenciální proudění. Modelování turbulence. Modelování geometrie, tvorba výpočetní sítě. Stabilita řešení, konvergence. Zpracování výsledků.

3. blok (7. – 10. týden): Metoda konečných prvků v pružnosti a pevnosti

Nosníkové prvky, 1D, 2D a 3D geometrie. Zobecněné síly a posuvy. Skořepiny, skořepinové elementy, klasifikace skořepinových prvků. MKP výpočty laminátů. Výpočet modálních vlastností.

4. 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. - 3. týden): CAD a ECAD

Parametrické modelování 3D sestav, praktický návrh elektronické konstrukce – návrh schématu a DPS.

2. blok (4. – 6. týden): Numerické řešení proudění tekutin

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

3. blok (7. – 10. týden): Metoda konečných prvků v pružnosti a pevnosti

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

4. 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 přehledu a základních znalostí o moderních softwarových produktech pro návrh a výpočty pro potřeby letecké a kosmické techniky.

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: