Дополнительная профессиональная программа повышения квалификации:
«Основы модального анализа и прогнозирования явлений аэроупругости»
Аэроупругость – особый раздел механики, в котором рассматривается взаимодействие упругого тела с воздушной средой. Для всех аспектов аэроупругости существенное значение имеет получение возможного спектра частот и форм колебаний конструкции самолета. Надежное прогнозирование потери динамической устойчивости с помощью модального анализа позволит повысить безопасность летательного аппарата.
Программа предназначена для инженерно-технических работников, специалистов и аспирантов, работающих в области авиа- и ракетостроения, а также для студентов и слушателей авиационных высших учебных заведений.
Цель - ознакомление с основными принципами расчетно-экспериментального подхода к исследованиям возмущенного движения сложных динамических систем на основе математических моделей, формируемых из результатов наземных, летных и трубных динамических испытаний и/или расчетов
По окончании слушатель должен:
- Знать и уметь применять на практике
-основные гипотезы и соотношения аэромеханики упругой конструкции;
- основные положения технологии обработки экспериментальных данных динамического эксперимента;
- основные положения технологии модального анализа и идентификации расчетных динамических моделей;
- основные положения методики прогнозирования явлений аэроупругости по результатам динамических испытаний.
-Владеть компетенциями:
-организации динамических испытаний;
-постановки задач, основных принципов и базовых алгоритмов идентификации и/или корректировки математических моделей в виде уравнений динамики упругой конструкции в потоке;
-использования полученных математических моделей к задачам динамики и численного моделирования реакции сложных динамических систем на внешние возмущения.
Тематический план
- Роль динамических свойств конструкций в обеспечении безопасности эксплуатации, ресурса, прочности летательных аппаратов (ЛА) и сооружений. Основные источники ошибок, проблемы повышения точности исследований. Особенности расчетно-экспериментальных подходов. Общая характеристика задач идентификации и/или коррекции расчетных моделей по результатам эксперимента. 1час
- Методы обработки экспериментальных данных: регрессионные модели, метод наименьших квадратов, метод главных компонент, обработка временных процессов. 1час
- Динамика линейных динамических систем (ДС), уравнения динамики конструкции упругого ЛА в потоке, собственные колебания ДС, базовые решения для реакции конструкции ЛА, матричные частотные характеристики. 2час
- Обобщенные схема и виды динамических испытаний (ДИ). Анализ данных эксперимента, полученных при моногармоническом, полигармоническом, случайном контролируемом и случайном неконтролируемом видах возбуждений, точность получаемых результатов. 2час
- Постановка задачи об идентификации и/или коррекции расчетно-экспериментальной динамической модели. Метод прямой идентификации уравнений. Идентификация/коррекция динамической модели на основе модального анализа. 2час
- Базовые алгоритмы идентификации параметров собственных колебаний, основные допущения и ограничения. 2час
- Способы формирования базисных векторов системы обобщенных координат. Приведение сигналов датчиков к однородной системе величин. 2час
- Основные этапы подготовки и проведения летных/трубных испытаний на флаттер. Цель и смысл наземных калибровочных испытаний. 2час
- Идентификация и/или коррекция динамических матриц жесткости и демпфирования: - формирование матрицы собственных векторов и собственных чисел ДС, признаки идентичности тонов. 2час
- Идентификация/коррекция матрицы масс: - идентификация базиса нормальных координат, методы идентификации обобщенных масс. 2час
- Идентификация/коррекция матриц динамических связей между органами управления ЛА и конструкцией. 2час
- Понятие параметрической расчетно-экспериментальной динамической модели и способы получения ее элементов. 2час
- Особенности динамических свойств конструкций в потоке, идентификация и/или коррекция аэродинамических коэффициентов по результатам динамических испытаний в потоке. 2час
- Учет модификаций конструкции, виды и алгоритмы учета простейших модификаций, синтез сложной динамической системы из подсистем. 2час
- Характерные нелинейности, способы выделения нелинейных элементов и определения их параметров. 2час
- Использование расчетно-экспериментальных моделей для специализированных исследований: - расчет границ флаттера и дивергенции, численное моделирование реакции ЛА на внешние воздействия. 2час
- Практические занятия по модальному анализу на учебно-методическом стенде. 3часа
- Зачет 1час
Итого: 34 часа.
По окончании выдается удостоверение установленного образца.