Detail předmětu

Aeroelasticita

FSI-OAE Ak. rok: 2025/2026 Zimní semestr

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

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. Jan Navrátil, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Letecký ústav

Vstupní znalosti

Znalosti teorie pružnosti a pevnosti konstrukce, základní znalosti dynamiky těles.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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.
90% účast na cvičení, odevzdání protokolů ze všech zadaných příkladů.

Učební cíle

Objasnit fyzikální podstatu nejdůležitějších aeroelastických jevů, s nimiž se můžeme setkat při provozu atmosférických letadel.
Pomocí jednoduchých výpočtových modelů se student naučí kvalitativně i kvantitativně posoudit vhodnost koncepčního i konstrukčního uspořádání navrhovaného letounu z hlediska jeho aeroelastických vlastností.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-LKT-P: Letecká a kosmická technika, magisterský navazující
specializace STL: Stavba letadel, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova

1. Historický úvod. Základní pojmy a aeroelastické charakteristiky letounu.
2. Vlastní frekvence izolovaných kmitů. Metody výpočtu vlastní 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 kritické rychlosti flatru. Vliv konstrukčních parametrů.
12. Experimentální aeroelasticita.
13. Metody průkazu aeroelastické odolnosti.

Laboratorní cvičení

1 hod., povinná

Osnova


  1. Měření vlastních tvarů kmitání konstrukce křídla.

Cvičení

12 hod., povinná

Osnova

1. Výpočet deformace nosníku. Castigliánova věta
2. Výpočet vlastních frekvencí kmitání tělesa či soustavy těles.
3. Výpočet vlastní frekvence ohybového 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 vlastní frekvence ohybově-kroutivého kmitání Galerkinovou metodou.
11. Výpočet kritické rychlosti flatru přímého samonosného křídla.
12. Modelové výpočty systémem MSC.Nastran