Analysis of Aeronautical Composite Structures under Static Loading

Poměrně velké množství soukromých firem v České republice vyrábí lehká sportovní letadla. Značná část těchto letadel využívá kompozitní pružiny ve svých přistávacích zařízení. Tyto pružiny jsou buďto menší díly, absorbující energii (na příďové noze či ostruze), anebo jde celé pružnice hlavního podvozku. Všechny tyto pružiny sdílí základní charakteristiky: jsou vyrobeny převážně z jednosměrného kompozitu s významnou tloušťkou, hlavním druhem zatížení je ohybový moment a jsou očekávány velké deformace. Podobnou charakteristiku můžeme použít i při popisu hlavního nosníku křídla. Jak vypadá návrh a analýza takovýchto dílů? V zásadě jsou dvě možnosti. První z nich je poměrně jednoduchá analytická analýza, případně naprogramovaná v tabulkovém výpočetním prostředí. Nevýhody tohoto řešení jsou limitované možnosti výpočtu a jeho nízká flexibilita. Druhou možností je využít komerční konečno-prvkový systém pro analýzu, případně i pro optimalizaci. Pochopitelnou nevýhodou této možnosti je cena programu a obsluhy. Cílem této disertační práce je vytvořit program, jež nabídne třetí možnost, která umožní provádět zevrubnou analýzu řešených produktů bez nutnosti pořizovat nákladný software. Tento program zjednoduší a urychlí návrh a pevnostní kontrolu. Umožní uživateli rychle analyzovat více návrhových variant. Program dále bude zohledňovat specifika analyzovaných produktů (například velké deformace a lokální koncentrace napětí kolmo na vlákno). Z pohledu uživatele by program měl být jednoduchý na ovládání. Minimum množství vstupních dat a přehledné grafické rozhraní zajistí komfortní používání. Samostatně spustitelný program (bez instalace a bez podpůrného softwaru) zlepšuje rozšiřitelnost programu