Ilic, Caslav und Abu-Zurayk, Mohammad und Kruse, Martin und Keye, Stefan und Wunderlich, Tobias und Einarsson, Gunnar und Führer, Tanja und Schuster, Andreas und Scherer, Julian und Liepelt, Rene und Leitner, Martin und Jepsen, Jonas und Ciampa, Pier Davide und Becker, Richard-Gregor und Seider, Doreen und Zur, Sascha Andre und Siggel, Martin und Stollenwerk, Tobias (2016) A cooperative approach to multi-level multi-disciplinary aircraft optimization. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering, 2016-06-05 - 2016-06-10, Creta, Greece.
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Kurzfassung
In the usual approach to multi-disciplinary optimization (MDO), a few experts in optimization select and integrate disciplinary tools into a working MDO process, run it on target cases, and analyze the results. This approach is expedient, but it tends to oversimplify employment of disciplines. German Aerospace Center (DLR) is currently pursuing a more cooperative approach, where disciplinary experts from different DLR institutes are involved throughout in the definition, implementation, and evaluation of MDO processes. The goal is to establish a modular MDO platform, with well-balanced fidelity levels of employed disciplines, that can be used both for overall aircraft design, as well as for studying the influence of particular subsystem improvements on the overall design objective. Two MDO processes resulting from this effort so far are presented. The objective in both process is to minimize the mission fuel burn, as evaluated through Breguet range equation. One is a derivative-free process employing multi-level analysis, comprising the conceptual design level for determining the dependent top-level parameters, dynamic level for computing the sizing loads, and detailed level for sizing the structure and computing the performance indicators. The other is a gradient-based process on the detailed level alone, employing a split of design parameters between CAD-based and CAD-free, and treating all structural constraints independently. The set of sizing-relevant load cases is automatically determined based either on the actual configuration (in the derivative-free process) or on the baseline configuration (in the gradient-based process), rather than applying a set of generic load cases. The contribution concludes with several example studies carried out using these processes.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/105791/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Vortrag) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | A cooperative approach to multi-level multi-disciplinary aircraft optimization | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 7 Juni 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | optimization, aerodynamics, structure, loads, MDO, CFD, CSM, RANS, FEM, DLM, FSD, multi-fidelity, concept, dynamic, detailed | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungstitel: | European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsort: | Creta, Greece | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsart: | internationale Konferenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsbeginn: | 5 Juni 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsende: | 10 Juni 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 , Göttingen , Hamburg , Köln-Porz , Oberpfaffenhofen , Stuttgart | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Transportflugzeuge Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > C²A²S²E - Center for Computer Applications in AeroSpace Science and Engineering Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Strukturmechanik Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Strukturelle Integrität Institut für Aeroelastik > Lastanalyse und Entwurf Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik > Flugzeug-Systemdynamik Lufttransportsysteme > Integrierter Luftfahrzeugentwurf Institut für Antriebstechnik > Triebwerk Institut für Simulations- und Softwaretechnik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Ilic, Caslav | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 29 Aug 2016 13:13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 24 Apr 2024 20:10 |
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