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Automatische Schwingungsüberwachung von aeroelastischen Systemen

Jelicic, Goran and Schwochow, Jan and Govers, Yves and Böswald, Marc (2016) Automatische Schwingungsüberwachung von aeroelastischen Systemen. In: VDI-Berichte, 2259, pp. 211-222. VDI-Verlag. VDI-Fachtagung Schwingungsanalyse und Identifikation 2016, 15.-16. Mrz. 2016, Fulda, Deutschland. ISBN 978-3-18-092259-1 ISSN 0083-5560

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Abstract

Die Schwingungen linear elastischer Strukturen lassen sich durch wenige modale Parameter bestehend aus Eigenfrequenzen, Eigenschwingungsformen, Dämpfungsmaße und modalen Massen beschreiben. Diese modalen Parameter werden unmittelbar vor dem Erstflug eines Prototyps für ein neu entwickeltes Flugzeug in einem Ground Vibration Test (GVT) identifiziert. Im Flug verändern sich die modalen Parameter aufgrund der einwirkenden instationären aerodynamischen Kräfte in Abhängigkeit der Flughöhe und -geschwindigkeit. Unter besonderen Bedingungen kann das aeroelastische System instabil werden, indem die schwingende Struktur Energie aus dem Strömungsfeld bezieht und die Schwingungsamplituden anwachsen. Dieses Phänomen nennt sich Flattern. Eine echtzeitfähige modale Identifikation kann kontinuierlich den Schwingungszustand des aeroelastischen Systems in Abhängigkeit geeigneter Parameter beobachten. Weisen die Änderungen der bereits ermittelten modalen Parameter (insbesondere der Dämpfung) darauf hin, dass ein zulässiger Grenzwert überschritten werden kann, können geeignete Maßnahmen eingeleitet werden. Im vorliegenden Beitrag wird eine Echtzeit-Analyse von gemessenen Beschleunigungen schwingender Strukturen zur Überwachung der Eigenfrequenzen, Dämpfungsmaße und Schwingungsformen vorgestellt. Eine auf kurze Rechenzeit optimierte MATLAB Implementierung in Verbindung mit DEWEtron oder National Instruments Messanlagen wird präsentiert. Die Methoden der experimentellen und operationellen Modalanalyse werden hinsichtlich effizienter und schneller Algorithmen erklärt, welche Ergebnisse in nur wenigen Sekunden bereitstellen. Die identifizierten modalen Parameter werden in Abhängigkeit des Flugzustands über Machzahl und Flughöhe dargestellt, um den Trend der Flatterstabilität vorhersagen zu können.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/109454/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Automatische Schwingungsüberwachung von aeroelastischen Systemen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Jelicic, GoranGoran.Jelicic (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5091-6699
Schwochow, Janjan.schwochow (at) dlr.deUNSPECIFIED
Govers, Yvesyves.govers (at) dlr.deUNSPECIFIED
Böswald, Marcmarc.boeswald (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:15 March 2016
Journal or Publication Title:VDI-Berichte
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Volume:2259
Page Range:pp. 211-222
Editors:
EditorsEmail
Verein Deutscher Ingenieure, VDIvdi.de
Publisher:VDI-Verlag
Series Name:VDI-Berichte
ISSN:0083-5560
ISBN:978-3-18-092259-1
Status:Published
Keywords:Systemidentifikation, Strukturdynamik, Schwingungsüberwachung, MATLAB Implementierung, Flight Vibration Testing
Event Title:VDI-Fachtagung Schwingungsanalyse und Identifikation 2016
Event Location:Fulda, Deutschland
Event Type:national Conference
Event Dates:15.-16. Mrz. 2016
Organizer:VDI
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:fixed-wing aircraft
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Flight Physics
Location: Göttingen
Institutes and Institutions:Institute of Aeroelasticity > Structural Dynamics and System Identification
Deposited By: Jelicic, Goran
Deposited On:13 Dec 2016 08:31
Last Modified:15 Apr 2019 15:17

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