Modelování volného prutu zatíženého sledujícím zatížením

Abstract

Cílem předkládané práce je vytvoření nelineárního dynamického modelu volného prutu zatíženého sledující silou. Reálným předobrazem modelu je štíhlá pružná raketa zatížená tahem reaktivního motoru. Vzhledem k povaze úlohy musí model umožňovat velké deformace. Dalšími požadavky na aplikovaný model je vystižení materiálového tlumení, tlumení vlivem interakce modelu s okolním prostředím a zavedení vlivu gravitačního pole. Model bude v budoucnu použit pro studium pokritického chování uvažované konstrukce. Proto je jednou z priorit nízká časová náročnost simulace. Vlastní vytvořená formulace numerického modelu bude implementována v programovacím jazyku Java. Pro zobrazení průběhu simulace a sledování stavových proměnných bude vytvořeno odpovídající grafické prostředí. Správnost odvozeného modelu bude ověřena porovnáním vybraných hodnot s analytickým řešením.The aim of the presented thesis is to create a non-linear dynamical model of a free rod loaded by a follower force. The model is inspired by a slender flexible missile loaded by an end thrust. Because of the nature of the problem, the model has to be capable of large deflections. Another requirements on the model are to implement material the damping and the damping due to the interaction of the model with a surrounding medium and the influence of gravitational field. In the future, the model will be used for examination of the post-critical behavior of such construction. Therefore low computational demands of the simulation are required. The derived formulation of the numerical model will be implemented using the Java programming language. For observation of the simulation process and for monitoring of the state variables, an appropriate graphic interface will be created. The accuracy of the derived model will be verified by the comparison of selected values to the analytical solution.