Luft-/Raumfahrt Fallbeispiele
Aus ESOCAETWIKIPLUS
Kategorie: Fallbeispiele
Fallbeispiele
C.Wendt,L.Hagemann,M.Werner:
"Magnetic Positive Positioning"
CADFEM Users Meeting 2015, Bremen, 2.09.08 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Raumfahrt, Ariane
- LOX-Tank
- Fluid-Positionierung durch Magnetfeld
Simulation
- CFD gekoppelt mit Magnetfeld
B.Sudeck:
"Validierung und Verifikation eines Balkenmodells in der Flugzeugfahrwerksentwicklung"
CADFEM Users Meeting 2015, Bremen, 2.02.01 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Fahrwerk (landing gear)
- Auslegung
- Kraftübertragung
Simulation
- FEM-Simulation
- Balken-Elemente-Modell
- Abgleich von Steifigkeiten und Schnittgrößen mit einem Detailmodell
- Validierung des Balken-Modells
S.Hermann:
"Virtual Strain Gauges and Virtual Calibration for the Correlation of Landing Gear Simulation Models"
CADFEM Users Meeting 2015, Bremen, 2.02.02 www.usersmeeting.com
Stichworte
- numerisches FEM-Modell von Dehnmessstreifen
- Validierung an einem Flugzeug-Fahrwerk
Simulation
- Simulations-Modell eines Dehnmessstreifens
- unabhängig von der Netzteilung der Bauteiloberfläche
- Stab-Element oder Schalen-Element
- Anwendung auf Flugzeug-Fahrwerk
D.Götze:
"Robuste Designoptimierung von faserverbundwerkstoffen am Beispiel einer Armlehne"
CADFEM Users Meeting 2013, Mannheim, 2.05.11 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Armlehne
- Aluminium-Druckguss gegenüber Faserverbundbauweise
- Messung Kraft-Verschiebungsverlauf
Simulation
- Strukturmechanik
- Modell mit parametrisierter Faserorientierung
- Sensitivitätsanalyse
- Optimierung
- Robustheitsbewertung
T.Hirche:
"Auslegung einer Hubschrauber-Rumpfstruktur in Composite-Bauweise"
CADFEM Users Meeting 2013, Mannheim, 2.05.05 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Gesamtüberblick Marenco SKYe SH09
- Strategie Composite-Auslegung komplexer Strukturen
- Herangehensweise Hubschrauber - Gesamtmodell
Simulation
- Strukturmechanik
- faserverstärkter Werkstoff
- Schichtweiser Laminataufbau
- Versagensanalyse
R.Roos:
"Auslegung und Dimensionierung eines Rotorkopf-Sterns in Composite-Solidbauweise"
CADFEM Users Meeting 2013, Mannheim, 2.05.06 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Baugruppe Rotorkopfstern
- Lasten
Simulation
- Composite-Volumenmodell, Isotrope Bauteile, Composite post-processing
- Vernetzung Composite-Metall-Hybridstruktur
- Kritische Versagensarten
Stichworte
- Flugzeugrumpf-Panel
- Belastungsprobe auf dem Prüfstand
- Variantenuntersuchung
Simulation
- nichtlineare Beulanalyse
- Nachbeulverhalten
- Automatisierung der Eingabe von Varianten von Geometrie, Verbindungstechnik, ...
- automatische Last- und Ablaufsteuerung
Eigenspannungsberechnung beim Schweißprozess , Analyse der Schweißnaht am Triebwerk der Ariane5
Stichworte
- Raketen-Triebwerk
- Schweißnaht zwischen galvanisiertem Nickel und Incoloy
- Elektronenstrahl-Naht
- Einlauf- und Auslaufbereich der Rundnaht
Simulation
- Schweißsimulation
- transientes Temperaturfeld und anschließend Strukturmechanik
- Kalibrierung der Wärmequelle
N.Erler, M.Lünemann, M.Ströher:
"Finite-Element-Analysis of Mechanical Characteristics of RTM-Tools"
CADFEM Users Meeting 2008, Darmstadt, 1.02.03 www.usersmeeting.com
Stichworte
- carbon-fibre reinforced plastic (CFRP)
Simulation
Aus Fachzeitschriften und Publikationen
Die Luft- und Raumfahrtindustrie zählt zu den ersten Anwendern der FEM-Technologie.
Im Rahmen des Apollo-Programms wurden FEM-Programme wie z.B. NASTRAN entwickelt, um die Trägerraketen und die Mondlandegeräte zu entwickeln. Wie wichtig gewissenhafte Berechnungen in diesem Bereich sind, hat das Challenger-Unglück gezeigt. Nach dem Unglück, das auf ein Versagen der O-Ringe der Space-Shuttle-Booster zurückzuführen war, konnte durch eine umfangreiche Simulation der Neukonstruktion mit ANSYS® die notwendige Sicherheit unter allen denkbaren Einsatzbedingungen gewährleistet werden.
In dieser Dekade hatte die Firma Dornier Seastar nach Ideen von
Claudius Dornier ein Amphibienflugzeug entwickelt. Weltweit war
es das erste Flugzeug, das zu 100 % aus Faserverbundmaterial
(Composite) hergestellt wurde. Die besonderen Eigenschaften an diesem Flugzeug
waren: geringes Gewicht, großer Rumpfdurchmesser, und
Korrosionsbeständigkeit. Anfangs wurden Berechnungen noch von Hand
durchgeführt. Die nächste Stufe war die Anschaffung eines PC und
eines FEM-Programms für lineare Statik. Nach ersten Erfolgen wurde
FEM entwicklungsbegleitend eingesetzt, um "Was-passiert-wenn-Fragen"
zu beantworten. Zum Beispiel interessierte die Frage, ob bei Ausfall
eines Holmes im Tragflügel die Belastung noch aufgenommen werden kann.
Da immer mehr Aufgaben gestellt wurden, wurden Workstations angeschafft
und das FEM-Programm ausgebaut. Die Investition hat sich dann gelohnt:
das Flugzeug hat die Endabnahme auf Anhieb überstanden. Anzumerken ist
noch, dass FEM auch eingesetzt wurde, um maßgebende Messstellen für den
Versuch aufzufinden. Bei Verbundwerkstoffen ist es nicht immer leicht,
die Bereiche der höchsten Beanspruchung im Voraus zu erkennen.
Die Zeppelin Luftschifftechnik GmbH in Friedrichshafen hat sich die Aufgabe gestellt, sichere und wirtschaftliche Zeppeline zu bauen, die zur Umweltbeobachtung aber auch für Freizeitunternehmen (Beobachten wilder Tiere in Nationalparks) eingesetzt werden sollen. Die neue Konstruktion besteht aus einem Fachwerkskelett und einer mit Helium aufgepumpten Hülle. FEM wurde entwurfsbegleitend eingesetzt, um das Verhalten der Konstruktion bei "Wind und Wetter" zu überprüfen und sicherzustellen, dass die Haut nicht reißt und die Profile des Fachwerkgerüsts nicht ausbeulen. Vergleichbare Aufgaben waren auch beim Cargolifter zu lösen.
