rpd000008844 (160100 (24.04.04).М8 Динамика, прочность и ресурс авиационных конструкций)

Семестр

Трудоем-кость,

час.

Лек-ций,

час.

Практич. занятий,

час.

Лаборат. работ,

час.

СРС,

час.

Экзаменов,

час.

Форма промежуточного контроля

2

108

16

34

0

31

27

Э

Итого

108

16

34

0

31

27

Русол А. В.

_________________________

Заведующий обеспечивающей кафедрой 906

_________________________

Заведующий выпускающей кафедрой 906

_________________________

Декан выпускающего факультета 9

_________________________

N

Шифр

Результат освоения

1

У-5

Уметь проводить расчеты с помощью математических программ на ЭВМ, анализировать результаты расчетов и строить иллюстративный материал.

N

Шифр

Компетенция

1

НИ-6

Готов использовать типовые программные продукты, ориентированные на решение научных задач

2

ПК-6

Владеть методами расчета и оценки характеристик динамики, прочности и ресурса элементов авиационных конструкций, позволяющими проектировать высокоэффективные летательные аппараты, обладающие весовым совершенством

Модуль

Раздел

Лекции

Практич. занятия

Лаборат. работы

СРС

Всего часов

Всего с экзаменами и курсовыми

Современные численные методы расчета динамики и прочности авиационных конструкций

Введение. Цель, задачи и содержание курса. Основные понятия и определения и принципы численного моделирования.

4

8

0

6

18

108

Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

10

24

0

21

55

Особенности применения МКЭ в задачах со сложной геометрией и внешним нагружением.

2

2

0

4

8

Основы параллельной реализации вычислительных алгоритмов.

0

0

0

0

0

Всего

16

34

0

31

81

108

№ п/п

Раздел дисциплины

Объем, часов

Тема лекции

Дидакт. единицы

1

1.1.Введение. Цель, задачи и содержание курса. Основные понятия и определения и принципы численного моделирования.

2

Основные понятия и определения и принципы численного моделирования. Понятие концептуальной и математической моделей.

1.1, 1.2

2

1.1.Введение. Цель, задачи и содержание курса. Основные понятия и определения и принципы численного моделирования.

2

Классификация численных методов. Примеры решения тестовых задач методами конечных разностей, конечных и граничных элементов.

1.3, 1.4

3

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2.1

4

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Современные средства построения геометрических моделей и подготовки данных для проведения численных расчетов.

2.2

5

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Основы дискретизации областей расчета. Моделирование конечно-элементной сеткой.

2.3, 2.4

6

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Практическая сходимость. Ошибки при стыковке элементов различной размерности. Расчетные модели в задачах динамики.

2.5, 2.6, 2.7

7

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Дублирование расчетов как мера защиты от ошибок. Анализ и интерпретация результатов расчетов.

2.8, 2.9

8

1.3.Особенности применения МКЭ в задачах со сложной геометрией и внешним нагружением.

2

Понятие о параллельном программировании. Параллельные вычисления на GPU. Концепции GPGPU, CUDA и OpenCL.

3.1, 3.2, 3.3, 3.4

Итого:

16

№ п/п

Раздел дисциплины

Объем, часов

Тема практического занятия

Дидакт. единицы

1

1.1.Введение. Цель, задачи и содержание курса. Основные понятия и определения и принципы численного моделирования.

2

Реализация алгоритма метода конечных разностей для одномерного уравнения нестационарной теплопроводности в системе MathCAD.

1.1

2

1.1.Введение. Цель, задачи и содержание курса. Основные понятия и определения и принципы численного моделирования.

2

Проведение математического моделирования теплового воздействия на элемент авиационной конструкции в MathCAD, применяя МКР.

1.2

3

1.1.Введение. Цель, задачи и содержание курса. Основные понятия и определения и принципы численного моделирования.

2

Реализация алгоритма метода конечных элементов для одномерного уравнения нестационарной теплопроводности и проведение математического моделирования

1.3

4

1.1.Введение. Цель, задачи и содержание курса. Основные понятия и определения и принципы численного моделирования.

2

Реализация алгоритма метода граничных элементов для одномерного уравнения нестационарной теплопроводности и проведение математического моделирования

1.4

5

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Построение 2D и 3D сеток для проведения конечно-элементного расчета.

2.1

6

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Оценка результатов и улучшение сеток.

2.2

7

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Построение сеток при необходимости стыковки элементов различной размерности.

2.3

8

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Построение сеток при необходимости стыковки элементов различной размерности.

2.4

9

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Построение сеток при необходимости стыковки элементов различной размерности.

2.5

10

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Построение сеток при необходимости стыковки элементов различной размерности.

2.6

11

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Интерпретация результатов расчетов полученных МКЭ. Сложная геометрия.

2.7

12

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Интерпретация результатов расчетов полученных МКЭ. Сложное внешнее нагружение.

2.7

13

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Интерпретация результатов расчетов полученных МКЭ. Сочетание различных факторов.

2.8

14

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Построение МКЭ модели отсека ЛА для определения собственных частот и форм.

2.8

15

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Построение МКЭ модели отсека ЛА для определения частот и форм колебаний под действием внешних нагрузок.

2.9

16

1.2.Метод конечных элементов в задачах механики авиационных конструкций.

2

Построение МКЭ модели отсека ЛА для оценки устойчивости под действием сжимающей нагрузки.

2.9

17

1.3.Особенности применения МКЭ в задачах со сложной геометрией и внешним нагружением.

2

Сравнение последовательной и CUDA реализации решения задачи для одномерного уравнения нестационарной теплопроводности методом конечных разностей.

3.1, 3.2, 3.3, 3.4

Итого:

34

№ п/п

Раздел дисциплины

Наименование лабораторной работы

Наименование лаборатории

Объем, часов

Дидакт. единицы

Итого:

№ п/п

Раздел дисциплины

Объем, часов

Наименование типового задания

Итого: