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Coupled fluid-structure computational methods for aircraft ditching simulations: Comparison of ALE-FE and SPH-FE approaches

Siemann, Martin und Langrand, Bertrand (2017) Coupled fluid-structure computational methods for aircraft ditching simulations: Comparison of ALE-FE and SPH-FE approaches. Computers & Structures, 188, Seiten 95-108. Elsevier. doi: 10.1016/j.compstruc.2017.04.004. ISSN 0045-7949.

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Offizielle URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045794916312998

Kurzfassung

This article deals with advanced, coupled numerical approaches for simulating the transient fluid structure-interaction as occurring during aircraft emergency landing on water, i.e. ditching. The structure is discretized using the Finite Element method, while for the fluid domain the Arbitrary Lagrangian-Eulerian and the hybrid Smoothed Particle Hydrodynamics-Finite Element method are employed. First, the structural models are thoroughly validated ensuring differences arising from the use of two software packages to be as small as possible. Secondly, selected benchmark cases of guided ditching experiments are simulated with both numerical approaches and numerical results are compared with experimental data. A good agreement is found for pressure, normal force, and strain time histories. Finally, modeling aspects affecting the results such as the effects of the plasticity computation algorithm, air, and model simplifications are discussed.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/112109/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Coupled fluid-structure computational methods for aircraft ditching simulations: Comparison of ALE-FE and SPH-FE approaches
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Siemann, MartinMartin.Siemann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7213-0715NICHT SPEZIFIZIERT
Langrand, Bertrandonera-dadsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:August 2017
Erschienen in:Computers & Structures
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:188
DOI:10.1016/j.compstruc.2017.04.004
Seitenbereich:Seiten 95-108
Verlag:Elsevier
ISSN:0045-7949
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Aircraft ditching; Fluid-structure interaction; Arbitrary Lagrangian-Eulerian; Coupled Euler-Lagrangian; Smoothed Particle Hydrodynamics
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 - Strukturen und Werkstoffe (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Strukturelle Integrität
Hinterlegt von: Siemann, Dr. Martin
Hinterlegt am:19 Sep 2017 13:53
Letzte Änderung:02 Nov 2023 13:23

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