rpd000008740 (1008549)
Текст из файла
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
______________Куприков М.Ю.
“____“ ___________20__
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000008740)
Динамика конструкций летательных аппаратов
(указывается наименование дисциплины по учебному плану)
Направление подготовки | Прикладная механика | |||||
Квалификация (степень) выпускника | Бакалавр | |||||
Профиль подготовки | Динамика и прочность ЛА | |||||
Форма обучения | очная | |||||
(очная, очно-заочная и др.) | ||||||
Выпускающая кафедра | 603 | |||||
Обеспечивающая кафедра | 603 | |||||
Кафедра-разработчик рабочей программы | 603 | |||||
Семестр | Трудоем-кость, час. | Лек-ций, час. | Практич. занятий, час. | Лаборат. работ, час. | СРС, час. | Экзаменов, час. | Форма промежуточного контроля |
7 | 108 | 22 | 50 | 0 | 36 | 0 | Зо |
8 | 72 | 10 | 34 | 0 | 1 | 27 | Э |
Итого | 180 | 32 | 84 | 0 | 37 | 27 |
Москва
2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы рабочей программы
-
Цели освоения дисциплины
-
Структура и содержание дисциплины
-
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
-
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Приложения к рабочей программе дисциплины
Приложение 1. Аннотация рабочей программы
Приложение 2. Cодержание учебных занятий
Приложение 3. Прикрепленные файлы
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 151600 Прикладная механика
Авторы программы :
Шклярчук Ф.Н. | _________________________ |
Заведующий обеспечивающей кафедрой 603 | _________________________ |
Программа одобрена:
Заведующий выпускающей кафедрой 603 _________________________ | Декан выпускающего факультета 6 _________________________ |
-
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины Динамика конструкций летательных аппаратов является достижение следующих результатов образования (РО):
N | Шифр | Результат освоения |
1 | Владеть методами разрабтки модели динамики упругого летательного аппарата и элементов конструкции. | |
2 | Cпособен к созданию и анализу математических моделей нелинейных динамических систем |
Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))
N | Шифр | Компетенция |
1 | ПК-1 | Быть способным выявлять сущность научно-технических проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат |
2 | ПК-3 | Быть готовым выполнять расчетно-экспериментальные работы и решать научно-технические задачи в области прикладной механики на основе достижений техники и технологий, классических и технических теорий и методов, физико-механических, математических и компьютерных моделей, обладающих высокой степенью адекватности реальным процессам, машинам и конструкциям |
3 | ПК-8 | Участвовать в проектировании машин и конструкций с целью обеспечения их прочности, устойчивости, долговечности и безопасности, обеспечения надежности и износостойкости узлов и деталей машин |
4 | ПК-10 | Выполнять расчетно-экспериментальные работы по многовариантному анализу характеристик конкретных механических объектов с целью оптимизации технологических процессов |
5 | ПК-14 | Участвовать в работах по поиску оптимальных решений при создании отдельных видов продукции с учетом требований динамики и прочности, долговечности, безопасности жизнедеятельности, качества, стоимости, сроков исполнения и конкурентоспособности |
6 | дпк2 | Владеть методами структурного, динамического и силового анализа и синтеза конструкций |
7 | дпк3 | Владеть современными теоретическими и экспериментальными методами исследования прочности, устойчивости и динамики конструкций |
-
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных(ые) единиц(ы), 180 часа(ов).
Модуль | Раздел | Лекции | Практич. занятия | Лаборат. работы | СРС | Всего часов | Всего с экзаменами и курсовыми |
Динамика конструкций. | Методы составления уравнений колебаний конструкций ЛА. | 2 | 6 | 0 | 0 | 8 | 108 |
Колебания осесимметричных тонкостенных конструкций типа корпуса ЛА. | 8 | 24 | 0 | 5 | 37 | ||
Изгибно-крутильные колебания тонкостенных конструкций типа крыла. | 6 | 12 | 0 | 0 | 18 | ||
Колебания упругих баков, частично заполненных жидкостью. | 6 | 8 | 0 | 1 | 15 | ||
Нелинейные колебания упругих систем. | Составление нелинейных уравнений колебаний. | 2 | 16 | 0 | 1 | 19 | 72 |
Уравнения нелинейных колебаний стержней. | 2 | 6 | 0 | 0 | 8 | ||
Вынужденные колебания нелинейной системы при гармоническом возбуждении. | 4 | 4 | 0 | 0 | 8 | ||
Линеаризованные уравнения и параметрические колебания. | 2 | 8 | 0 | 0 | 10 | ||
Всего | 32 | 84 | 0 | 7 | 123 | 180 |
-
Содержание (дидактика) дисциплины
В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.
1. Расчетные математические модели.
- 1.1. Метод Ритца.
- 1.2. Метод конечных элементов.
- 1.3. Метод отсеков.
2. Колебания осесимметричных тонкостенных конструкций типа корпуса ЛА.
- 2.1. Продольные колебания корпуса.
- 2.2. Поперечные колебания корпуса.
3. Изгибно-крутильные колебания тонкостенных конструкций типа крыла.
- 3.1. Колебания крыла большого удлинения.
- 3.2. Колебания крыла с учетом депланаций и искривлений контура поперечных сечений.
- 3.3. Колебания крыла малого удлинения как составной тонкостенной конструкции.
4. Колебания упругих баков, частично заполненных жидкостью.
- 4.1. Собственные колебания.
- 4.2. Колебания баков в форме оболочек вращения.
- 4.3. Сведение гидродинамической задачи для оболочки вращения к одномерной задаче.
- 4.4. Поперечные колебания жидкости в подвижной недеформируемой полости вращения.
5. Нелинейные уравнения колебания упругих систем.
- 5.1. Типы нелинейностей.
- 5.2. Методы составление нелинейных уравнений колебаний.
- 5.3. Нелинейные колебаний стержней.
- 5.4. Колебания нелинейной системы при гармоническом возбуждении.
- 5.5. Линеаризованные уравнения.
- 5.6. Параметрические колебания.
- 5.7. Нелинейная динамика больших упругих космических конструкций.
-
Лекции
№ п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема лекции | Дидакт. единицы |
1 | 1.1.Методы составления уравнений колебаний конструкций ЛА. | 2 | Расчетные математические модели. Приведение к системе с конечным числом степеней свободы. | 1.1, 1.2, 1.3 |
2 | 1.2.Колебания осесимметричных тонкостенных конструкций типа корпуса ЛА. | 2 | Продольные колебания корпуса. Приведение к эквивалентному стержню. | 1.3, 2.1 |
3 | 1.2.Колебания осесимметричных тонкостенных конструкций типа корпуса ЛА. | 2 | Продольные колебания корпуса. Отсеки в виде безмоментной оболочек вращения. Условия сопряжения отсека со шпангоутом. | 1.3, 2.1 |
4 | 1.2.Колебания осесимметричных тонкостенных конструкций типа корпуса ЛА. | 4 | Изгиб-сдвиг отсека в виде оболочки вращения. Условия сопряжения отсека со шпангоутом. | 1.3, 2.2 |
5 | 1.3.Изгибно-крутильные колебания тонкостенных конструкций типа крыла. | 2 | Изгибно-крутильные колебания крыла. Метод Ритца. | 1.1, 3.1 |
6 | 1.3.Изгибно-крутильные колебания тонкостенных конструкций типа крыла. | 4 | Изгибно-крутильные колебания крыла. Метод отсеков. Учет депланаций и искривлений контура поперечных сечений. | 1.3, 3.2, 3.3 |
7 | 1.4.Колебания упругих баков, частично заполненных жидкостью. | 2 | Колебания упругих баков жидкостью. Формулировка задачи. Собственные колебания. | 4.1, 4.2 |
8 | 1.4.Колебания упругих баков, частично заполненных жидкостью. | 2 | Баки в форме оболочек вращения. Вариационные методы составления уравнений колебаний жидкости в баках. | 4.2 |
9 | 1.4.Колебания упругих баков, частично заполненных жидкостью. | 2 | Вариационный метод сведения гидродинамической задачи для оболочки вращения к одномерной задаче. | 4.3 |
10 | 2.1.Составление нелинейных уравнений колебаний. | 2 | Типы нелинейностей. Конечные деформации. Принцип возможных перемещений. | 5.1, 5.2 |
11 | 2.2.Уравнения нелинейных колебаний стержней. | 2 | Поперечные колебания стержней при конечных прогибах. | 5.3 |
12 | 2.3.Вынужденные колебания нелинейной системы при гармоническом возбуждении. | 2 | Нелинейные колебания системы с одной степенью свободы. | 5.4 |
13 | 2.3.Вынужденные колебания нелинейной системы при гармоническом возбуждении. | 2 | Метод гармонического баланса, метод Бубного-Галеркина, метод возмущений. | 5.4, 5.6 |
14 | 2.4.Линеаризованные уравнения и параметрические колебания. | 2 | Линеаризация уравнений. Принцип возможных перемещений для возмущенного движения. | 5.5 |
Итого: | 32 |
-
Практические занятия
№ п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема практического занятия | Дидакт. единицы |
1 | 1.1.Методы составления уравнений колебаний конструкций ЛА. | 4 | Составление уравнений колебаний конструкции как системы с конечным числом степеней свободы. Редуцирование системы уравнений. | 1.1, 1.2, 1.3 |
2 | 1.1.Методы составления уравнений колебаний конструкций ЛА. | 2 | Учет местных податливости конструкции в точках приложения сосредоточенных сил. | 2.1, 2.2 |
3 | 1.2.Колебания осесимметричных тонкостенных конструкций типа корпуса ЛА. | 4 | Продольные колебания. Определение коэффициентов жесткости для различных конфигураций отсека. Использование линейной и квазистатической аппроксимаций. | 1.3, 2.1 |
4 | 1.2.Колебания осесимметричных тонкостенных конструкций типа корпуса ЛА. | 8 | Составление уравнений продольных колебаний конструкции, состоящей из отсеков в виде оболочек вращения и упругих шпангоутов. | 1.3, 2.1 |
5 | 1.2.Колебания осесимметричных тонкостенных конструкций типа корпуса ЛА. | 4 | Поперечные колебания. Определение коэффициентов жесткости для цилиндрического, конического и сферического отсеков. | 1.3, 2.2 |
6 | 1.2.Колебания осесимметричных тонкостенных конструкций типа корпуса ЛА. | 8 | Составление уравнений поперечных колебаний конструкции, состоящей из отсеков в виде оболочек вращения и упругих шпангоутов. | 1.3, 2.2 |
7 | 1.3.Изгибно-крутильные колебания тонкостенных конструкций типа крыла. | 2 | Изгибно-крутильные колебания крыльев большого удлинения. Применение метода Ритца. | 1.1, 3.1 |
8 | 1.3.Изгибно-крутильные колебания тонкостенных конструкций типа крыла. | 4 | Изгибно-крутильные колебания крыльев большого удлинения. Применение метода конечных элементов. | 1.2, 3.1 |
9 | 1.3.Изгибно-крутильные колебания тонкостенных конструкций типа крыла. | 2 | Составление уравнений колебания для крыла малого удлинения. | 1.2, 3.3 |
10 | 1.3.Изгибно-крутильные колебания тонкостенных конструкций типа крыла. | 2 | Решение в напряжениях для отсека слабоконической оболочки типа крыла с учетом депланаций поперечных сечений. | 1.3, 3.3 |
11 | 1.3.Изгибно-крутильные колебания тонкостенных конструкций типа крыла. | 2 | Определение деформированного состояния скошенного отсека четырехпоясного кесона крыла. | 1.3, 3.3 |
12 | 1.4.Колебания упругих баков, частично заполненных жидкостью. | 4 | Составление уравнений колебаний бака с жидкостью в обобщенных координатах. | 4.2 |
13 | 1.4.Колебания упругих баков, частично заполненных жидкостью. | 2 | Поперечные колебания жидкости в подвижной недеформируемой полости вращения. Цилиндрическая оболочка. | 4.4 |
14 | 1.4.Колебания упругих баков, частично заполненных жидкостью. | 2 | Собственные осесимметричные колебания цилиндрической оболочки. | 4.1 |
15 | 2.1.Составление нелинейных уравнений колебаний. | 2 | Колебания маятника переменной длины. | 5.2 |
16 | 2.1.Составление нелинейных уравнений колебаний. | 4 | Нелинейные уравнения движения при больших углах поворота и конечных деформациях в центральном поле тяготения. | 5.2, 5.7 |
17 | 2.1.Составление нелинейных уравнений колебаний. | 4 | Составление уравнений колебаний вращающихся гибких стержней. | 5.7 |
18 | 2.1.Составление нелинейных уравнений колебаний. | 4 | Плоское движение космического аппарата с тросом. | 5.7 |
19 | 2.1.Составление нелинейных уравнений колебаний. | 2 | Задачи динамики упругих управляемых космических конструкций. | 5.7 |
20 | 2.2.Уравнения нелинейных колебаний стержней. | 2 | Нелинейные поперечные колебания стержня при различных граничных условиях и внешних воздействиях. | 5.3 |
21 | 2.2.Уравнения нелинейных колебаний стержней. | 4 | Применение метода Ритца и метода конечных элементов (МКЭ) к расчету нелинейных колебаний стержня. | 5.2, 5.3 |
22 | 2.3.Вынужденные колебания нелинейной системы при гармоническом возбуждении. | 4 | Установившиеся периодические колебание системы с конечным числом степеней свободы, которая имеет несколько элементов с нелинейными характеристиками. | 5.4 |
23 | 2.4.Линеаризованные уравнения и параметрические колебания. | 4 | Параметрические колебания стержня при продольном возбуждении. Определение амплитуд нелинейных параметрических колебаний. | 5.6 |
24 | 2.4.Линеаризованные уравнения и параметрические колебания. | 2 | Параметрический резонанс системы с одной степенью свободы. | 5.6 |
25 | 2.4.Линеаризованные уравнения и параметрические колебания. | 2 | Приближенное определение границ устойчивости. | 5.4, 5.5 |
Итого: | 84 |
-
Лабораторные работы
№ п/п | Раздел дисциплины | Наименование лабораторной работы | Наименование лаборатории | Объем, часов | Дидакт. единицы |
Итого: |
-
Типовые задания
№ п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Наименование типового задания |
Итого: |
-
Курсовые работы и проекты по дисциплине
1.1. Составление уравнений колебаний и расчет динамических характеристик для различных конструкций ЛА.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.