Sdružené úlohy mechaniky tekutin a těles - nelineární aeroelasticita
Cíle projektu
Projekt je zaměřen na zdokonalení současných a vývoj nových metod numerických simulací vibrací elastických těles způsobených proudící tekutinou, zejména v nadkritických režimech po ztrátě stability systému, když deformace jsou velké a systém je nelineární. Chování vibrujícího tělesa (např. leteckého profilu nebo lidské hlasivky) bude modelováno po ztrátě aeroelastické stability (flutter) při interakci tělesa s 2D a 3D nestlačitelným i stlačitelným prouděním viskózní tekutiny. Numerické simulace spočívají v řešení Navier-Stokesových rovnic metodou konečných prvků a objemů spolu s různými modely turbulence a vázanými diferenciálními pohybovými rovnicemi tělesa. Časově závislá výpočetní oblast a pohyblivá síť bude vzata v úvahu užitím ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) formulace pro velké výchylky tělesa. Vypočtené výsledky budou částečně ověřovány lineárními aproximacemi. Experimentální výzkum pokritických stavů může vést k destrukcím těles a numerické simulace mohou takové nebezpečné situace předvídat.
Klíčová slova
nonlinearaeroelasticityfluiddynamicsfluid-structureinteractionflow-inducedvibrationsCFD
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 14 (SGA02011GA-ST)
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta strojní
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
P101-11-0207
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Coupled problems of fluid and solid mechanics - nonlinear aeroelasticity
Anotace anglicky
The project focuses on the improvement of current and development of new methods for numerical simulations of flow induced vibrations of elastic structures in post-critical states after loosing the system stability, when the deformations are large and the system is nonlinear. The post-flutter behavior of a vibrating structure (e.g. airfoil or human vocal fold) in interaction with 2D and 3D incompressible or compressible viscous flow will be modeled. The numerical simulation consists of the finite element and finite volume solution of Navier-Stokes equations together with various turbulence models and coupled with the differential equations describing the structure motion. The time dependent computational domain and a moving grid will be taken into account with the aid of the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) formulation for large displacements of the structure. The computed results will be partially verified by linear approximations. Experimental studies of post-critical behavior of structures can be destructive and the numerical simulations may foresee such dangerous situations.The project focuses on the improvement of current and development of new methods for numerical simulations of flow induced vibrations of elastic structures in post-critical states after loosing the system stability, when the deformations are large and the system is nonlinear. The post-flutter behavior of a vibrating structure (e.g. airfoil or human vocal fold) in interaction with 2D and 3D incompressible or compressible viscous flow will be modeled. The numerical simulation consists of the finite element and finite volume solution of Navier-Stokes equations together with various turbulence models and coupled with the differential equations describing the structure motion. The time dependent computational domain and a moving grid will be taken into account with the aid of the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) formulation for large displacements of the structure. The computed results will
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BK - Mechanika tekutin
CEP - vedlejší obor
BI - Akustika a kmity
CEP - další vedlejší obor
JU - Aeronautika, aerodynamika, letadla
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10307 - Acoustics
20304 - Aerospace engineering
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Přínosem projektu je vývoj nových numerických metod a algoritmů pro řešení problémů interakce proudění stlačitelné a nestlačitelné tekutiny s nelineárně elastickou strukturou při respektování vlivu turbulence jak v oblasti vnější, tak vnitřní aerodynamiky. Dosažené výsledky projektu jsou nadprůměrné s ohledem na 15 uplatněných publikací v impaktovaných časopisech a 1 kapitolu v odborné knize.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2011
Ukončení řešení
31. 12. 2015
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
26. 5. 2015
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP16-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
25. 9. 2017
Finance
Celkové uznané náklady
7 338 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
7 338 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
7 338 tis. Kč
Statní podpora
7 338 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BK - Mechanika tekutin
Doba řešení
01. 01. 2011 - 31. 12. 2015