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Multidisciplinary Optimization of a NLF Forward Swept Wing in combination with Aeroelastic Tailoring using CFRP

Wunderlich, Tobias und Dähne, Sascha und Heinrich, Lars und Reimer, Lars (2015) Multidisciplinary Optimization of a NLF Forward Swept Wing in combination with Aeroelastic Tailoring using CFRP. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2015, 2015-09-22 - 2015-09-24, Rostock, Deutschland.

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Offizielle URL: http://publikationen.dglr.de/?tx_dglrpublications_pi1[document_id]=370316

Kurzfassung

This article introduces a process chain for commercial aircraft wing multidisciplinary optimization (MDO) based on high fidelity simulation methods. The architecture of this process chain enables two of the most promising future technologies in commercial aircraft design in the context of MDO. These technologies are natural laminar flow (NLF) and aeroelastic tailoring using carbon fiber reinforced plastics (CFRP). With this new approach the application of MDO to a NLF forward swept composite wing will be possible. The main feature of the process chain is the hierarchical decomposition of the optimization problem into two levels. On the highest level the wing planform including twist and airfoil thickness distributions as well as the orthotropy direction of the composite structure will be optimized. The lower optimization level includes the wing box sizing for essential load cases considering the static aeroelastic deformations. Additionally, the airfoil shape adaptation based on sectional pressure distribution optimization and inverse design follows for the design point. Thereby, the objective function of the sectional pressure distribution optimization is the minimization of drag to find the best trade-off between profile drag considering NLF and transonic wave drag. First optimization results of the multidisciplinary process chain are presented for a forward swept wing aircraft configuration. At this stage, airfoil shape optimization has not been included yet. Instead, natural laminar flow is considered by prescribing laminar-turbulent transition locations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/99643/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Multidisciplinary Optimization of a NLF Forward Swept Wing in combination with Aeroelastic Tailoring using CFRP
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Wunderlich, Tobiastobias.wunderlich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8829-7600NICHT SPEZIFIZIERT
Dähne, Saschasascha.daehne (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3497-3225NICHT SPEZIFIZIERT
Heinrich, Larslars.heinrich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4796-5021NICHT SPEZIFIZIERT
Reimer, Larslars.reimer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:6 November 2015
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:multidisciplinary optimization (MDO), forward swept wing (FSW), natural laminar flow (NLF), aeroelastic tailoring,
Veranstaltungstitel:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2015
Veranstaltungsort:Rostock, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:22 September 2015
Veranstaltungsende:24 September 2015
Veranstalter :DGLR
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Flugphysik (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik
Hinterlegt von: Wunderlich, Dr.-Ing. Tobias
Hinterlegt am:19 Nov 2015 10:16
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:05

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