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PORTALE DELLA DIDATTICA

Aeroelasticità

01AAJMT

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Aerospaziale - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 40
Esercitazioni in aula 3
Esercitazioni in laboratorio 37
Tutoraggio 20
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Carrera Erasmo Professore Ordinario ING-IND/04 20 9 37 0 5
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/06
ING-IND/06
2
6
C - Affini o integrative
B - Caratterizzanti
Attività formative affini o integrative
Ingegneria aerospaziale ed astronautica
2018/19
L’insegnamento intende fornire le basi per la comprensione fisica e la rappresentazione matematica dei principali fenomeni aeroelastici statici e dinamici nelle strutture portanti. Particolare enfasi è data all’uso delle metodologie di cacolo maggiormente utilizzati nel campo aerospaziale e alla formulazioni aeroelastiche basate sul metodo degli elementi finiti.
This course provides fundamamentals on the main static and dynamic aeroelastic phenomena than can occur to lifting surface. Furthermore, the mathematical description of such phenomena is tackled. Particular attention is paid to the computational tools adopted in the aerospace field and the finite element formulation of the aeroelastic problems.
Acquisizione della capacità di vedere il sistema formato dalla struttura deformabile e dalla corrente fluida come un’unità inscindibile. Capacità di analizzare la riposta statica e dinamica del sistema accoppiato e valutarne le caratteristiche di stabilità.
The ability to conceive the deformable structure and the flow field as a single, aeroelastic system. The ability to analyze the static and dynamic response of the coupled system and evaluate its stability.
Conoscenze tipiche dei corsi di aerodinamica, strutture aeronautiche e meccanica del volo.
Fundamentals of aerodynamics, aerospace structures and flight mechanics.
Definizione e classificazione dei fenomeni aeroelastici. Generalità sui fenomeni aeroelastici e ruolo dell’accoppiamento aerodinamico, geometrico, meccanico ed inerziale. Sistemi aeroelasticiti con parametri discreti. Aeoelasticità statica: risposta, divergenza, inversione di comando ed interazione con meccanica del volo. Aeroelasticità dinamica. Equazioni generali, risposta dinamica e flutter. Metodo-p, metodo-k, metodo p-k. Sistema ad uno e due gradi di libertà. Possibili forme forze aerodinamiche. Espressione delle forze aerodinamiche in funzione della frequenza ridotta. Frequenze e smorzamenti. Calcolo iterativo delle condizione di flutter. Sistemi a parametri distribuiti unidimensionali ed analisi aeroelastica statica delle stesse con teoria di striscia. Formulazione agli elementi finiti del problema aeroelastica con uso Vortex Lattice Method, VLM, e Doublet Lattice Method, DLM. Caso superfici portanti descritte con elementi finiti piastra. Il caso del panel flutter in condizioni supersoniche. Applicazioni al caso dei materiali compositi e tailoring aeroelastico.
Definition and classification of the aeroelastic phenomena. Introduction to the aerodynamic, geometric, mechanical, and inertial coupling. Aeroelastic systems with discrete parameters. Static Aeroelasticity: response, divergence, control reversal and flight mechanics interactions. Dynamic Aeroelasticity: equations, response, flutter, p-, k- and p-k methods. Single and two degrees of freedom systems. Aerodynamic force representations. Aerodynamic force sas a function of the reduced frequency. Frequency and damping. Iterative computation of the flutter conditions. One dimenional distributed systems and static aeroelasticity via the strip theory. Finite element formulation of the aeroelatic problem via the Vortex Lattice Method, VLM, and the Doublet Lattice Method, DLM. Modeling of lifting surfaces via plate finite elements. Panel flutter in the supersonic regime. Extension to composite structures and aeroelastic tailoring.
Le esercitazioni rappresentano una parte fondamentale del corso. Vengo sviluppate applicazioni ai diversi temi indicati nel programma facendo uso di un codice accademico equivalente a quelli utilizzati nell’industria. Questo sono dedicate alla applicazione degli elementi finiti insieme alle metodologie VLM e DLM. Sono sviluppate settimanalmente esercitazioni al calcolatore finalizzate alla scritture di relazioni individuali.
The practice hours are a fundamental part of this course. Numerical applications of typical aeroelastic problems are carried out via an academic finite element code equivalent to those adopted by industries. In particular, the finite element formulation, VLM and DLM are adopted. Each week, a numerical problem is tackled and a final, individual, written report must be prepared by each student.
Non sono richieste nozioni aggiuntive a quanto detto a lezione. Per una parte del corso si farà riferimento al testo seguente: D H Hodges, G A Pierce, Intruduction to Structural Dynamics and Aeroelasticity, qualsiasi edizione.
Notes taken by the students during lectures are enough to prepare this exam. This course is partially based on this book: DH Hodges, GA Pierce, Intruduction to Structural Dynamics and Aeroelasticity, any edition can be used.
Modalità di esame: prova orale obbligatoria; progetto individuale;
L’esame consitste in una prova orale in cui vengono verificate le conoscenze acquisite nel corso delle lezioni e delle esercitazioni. La durata prevista della prova orale sarà di circa 30-45 minuti e si articolerà su 3-4 domande di cui almeno una sulle esercitazioni. Nel corso del semestre sono fissati alcuni momenti di verifica degli elaborati preparati nell’ambito delle esercitazioni. La discussione degli stessi eleborati è parte integrante della prova orale.
Exam: compulsory oral exam; individual project;
The exam is oral and deals with the lecture and practice hour topics. The exam lasts approx 30-45 mins and consists of 3-4 questions, at least on questioni is on the practice hour topics and written report. During the semester of the course, a few hours are paid to the intermediate evaluation of the written report. The final written report is a topic of the oral exam.


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