CdSINGEGNERIA AEROSPAZIALE
Codice457II
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
| Moduli | Settore/i | Tipo | Ore | Docente/i | |
| AEROELASTICITA' APPLICATA | ING-IND/06 | LEZIONI | 60 |
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Conoscenze di base dei problemi legati alla interazione tra le strutture di impiego aerospaziale e i campi di forze di tipo fluidodinamico (interazioni sia statiche che dinamiche)
Basic knowledge of problems related to the interaction between aerospace structures and fluid-dynamic force fields (both static and dynamic interactions)
La valutazione si basa principalmente sulla verifica delle conoscenze di base di aeroelasticità tramite la discussione su contenuti teorici del corso e la discussione su esempi applicativi
The evaluation is mainly based on the verification of basic knowledge of aeroelasticity through the discussion of the theoretical contents of the course and the discussion of application examples
competenze di base per la formulazione matematica (modellazione di) di problemi aeroelastici
basic skills for the mathematical formulation (modelling) of aeroelastic problems
esame orale che comprende la impostazione e soluzione (in alcuni casi preliminare) di problemi aeroelastici semplificati
oral exam which includes the setting and solution (in some cases preliminary) of simplified aeroelastic problems
si suggerisce agli studenti di seguire con assiduità le lezioni anche in vista dello svolgimento delle esercitazioni in laboratorio informatico (uso del codice NASTRAN)
students are advised to follow the lessons assiduously also in view of carrying out the exercises in the computer laboratory (use of the NASTRAN code)
l'esperienza del docente permette di individuare gli studenti che hanno dimostrato poco impegno durante le lezioni e di definire un quadro preliminare per la valutazione della preparazione di ciascun studente
the experience of the teacher allows to identify the students who have shown little commitment during the lessons
Elementi di strutture aerospaziali
Elementi di dinamica strutturale
Elementi di aerodinamica
Elements of aerospace structures
Elements of structural dynamics
Elements of aerodynamics
Conoscenze di base per l’uso di software di programmazione (es. MATLAB) e software di disegno assistito (CAD)
Basic knowledge for the use of programming software (e.g. MATLAB) and computer-aided design software (CAD)
Conoscenze sulla analisi dei carichi indotti da fenomeni aeroelastici, nozioni tecniche sulla progettazione preliminare e sulle tecniche di verifica di strutture soggette a carichi aerodinamici di natura statica e dinamica
Knowledge on the analysis of loads induced by aeroelastic phenomena, technical notions on preliminary design and verification techniques of structures subject to aerodynamic loads of a static and dynamic nature
Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche in laboratorio informatico (uso di codici di calcolo dedicati: NASTRAN)
Theoretical lessons and practical exercises in the computer laboratory (use of dedicated calculation codes: NASTRAN).
Sezione alare (2D model).
Divergenza torsionale, efficacia e inversione del comando di alettone
Ala diritta di elevato allungamento (3D model).
Divergenza torsionale (soluzioni analitiche ed algebriche basate sulla teoria della striscia, soluzioni algebriche basate sul metodo della linea portante)
Esempi di soluzioni con metodi energetici, Sistema ala-fusoliera in condizioni di volo.
Effetti aeroelastici sulla redistribuzione dei carichi: distribuzione di portanza simmetrica e antisimmetrica (cenni).
Ala a freccia di elevato allungamento (3D model).
Definizione del modello flesso-torsionale.
Divergenza: soluzioni analitiche, soluzioni matriciali, metodi energetici.
Effetti aeroelastici sulla redistribuzione dei carichi: distribuzione di portanza simmetrica e antisimmetrica (cenni).
Esempi e analisi semplificate di ali vincolate elasticamente alla fusoliera.
Effetti aeroelastici sulla meccanica del volo di un velivolo.
Flutter.
Richiami di dinamica strutturale.
Introduzione allo studio del problema di flutter flesso-torsionale.
Modello bidimensionale a 2 gradi di libertà (plunging and pitching). Definizione delle equazioni del flutter e del problema agli autovalori associato.
Risoluzione del determinante di flutter tramite metodo di Theodorsen.
Metodo "U-g": definizione ed esempi.
Modelli tridimensionali: analisi del flutter con metodo dei modi assunti: ala incastrata alla radice, ala con moto rigido di rollio, flutter flesso-torsionale di coda, ala provvista di superficie mobile.
Soluzione delle equazioni del flutter con metodi numerici: metodo "p-k" e metodo diretto.
Esercitazioni in laboratorio informatico.
Modellazione e definizione dei problemi aeroelastici.
Impostazione e analisi di fenomeni di aeroelastici statici: ridistribuzione dei carichi e divergenza.
Impostazione e analisi di fenomeni di aeroelastici dinamici: flutter.
Wing Section (2D model).
Torsional divergence. Aileron effectiveness and reversal.
High aspect ratio wings (3D model).
Torsional divergence (analytical and algebraic solutions based on the strip theory, algebraic solutions based on the lifting line theory)
Energy Methods: examples of solutions. Wing-Fuselage model in flight condition.
Aeroelastic effects on loads distribution: symmetrical and antisymmetrical lift distribution (basic notes).
High aspect ratio swept wings (3D model).
Basic definition of the combined bending-torsion model.
Divergence: analytical solutions, matrix form solutions, energy methods.
Aeroelastic effects on loads distribution: symmetrical and antisymmetrical lift distribution (basic notes).
Examples and simplified analysis of wings elastically connected to a fuselage.
Aeroelasticity’s effects on the flight mechanics of aircrafts.
Flutter.
Notes on the structural dynamics.
Bending-torsion flutter: introduction and preliminary analytical approach.
Two-dimensional model 2DOF system (plunging and pitching). Flutter equation and complex eigenvalue problem.
Solution of flutter determinant: Theodorsen’s method.
"U-g" method: definition and examples.
Three-dimensional models: flutter analysis based on the use of the assumed modes method: wing with a clamped root, wing under a rolls rigid motion, tail bending-torsion flutter, wing with a tip control surface.
Numerical methods for solving flutter equations: “p-k” method, direct method.
Computer lab: exercises.
Definition and modeling of aeroelastic problems.
Analysis of static aeroelastic phenomena: loads distribution and divergence.
Analysis of dynamic aeroelastic phenomena: flutter.
Slides delle lezioni disponbili su elearning
Lectures Slides available on e-learning
la mancata frequenza delle lezioni può causare difficoltà nello sviluppo della preparazione stessa e nella comprensione dei contenuti teorici del corso
Le lezioni saranno comunque video-registrate sulla pagina specifica del corso presente su teams
Gli studenti che intendano usufruire di questo servizio devono comunque contattare il docente ed essere inseriti tra i membri del team
The lessons will be video recorded on the specific course page on teams (Academic year 22-23)
Students who intend to use this service must still contact the teacher and be included among the team members
Esame orale.
Durante l'esame, oltre alla verifica della conoscenza delle nozioni teoriche
Impostazione di problemi di aeroelasticità statica e dinamica (soluzione con modelli semianalitici)
Oral exam.
During the exam, in addition to verifying the knowledge of the theoretical notions, the ability to set up the solution of static and dynamic aeroelasticity problems (solution with semi-analytical models) will be verified.
Per gli studenti del corso non sono previsti a programma stage o tirocini formativi ma il docente del corso più volte è stato tutor di tirocini aziendali associati allo svolgimento della tesi di laurea magistrale
For the students of the course there are no internships or training courses in the program but the course teacher has been tutor of company internships associated with the completion of the master's degree thesis several times