Ein Beitrag zur Strömungs-Struktur-Kopplung für die Berechnung des aeroelastischen Gleichgewichtszustandes

Abstract

Es wird eine konservative Methode zur Kopplung von räumlich dreidimensionalen, numerischen aerodynamischen (CFD) und elastomechanischen (FE) Modellen vorgestellt, die auf die Anwendung finiter Interpolationselemente beruht. Der Kopplungsalgorhitmus erfüllt die Forderung nach Unabhängigkeit von den Gleichungen, die das aerodynamische und elastomechanische Modell beschreiben, deren Diskretisierungen und den entsprechenden Lösungsmethoden. Diese Eigenschaft erlaubt einen Austausch der aerodynamischen und elastomechanischen Modelle und Berechnungsverfahren. Integriert in ein Verfahren zur Vorhersage des statischen aeroelastischen Deformationsverhaltens von Tragflügeln wurden numerische Berechnungen durchgeführt, deren Ergebnisse mit entsprechenden experimentellen Daten verglichen werden. Der Vergleich zeigt eine gute Übereinstimmung der aus den numerischen Berechnungen und dem Experiment gewonnenen Ergebnisse. Es wird gezeigt, daß die Kopplungsmethode lokal auftretende Unstetigkeitseffekte berücksichtigt und auf komplexere dreidimensionale aeroelastische Modelle, wie sie in der industriellen Praxis auftreten, anwendbar ist.