Strömungs-Struktur-Kopplung von Mehrkörpersimulation und CFD

Kurzfassung

Für eine realistische Berechnung der Wirkung von aerodynamischen Kräften auf eine Flugzeugstruktur müssen gekoppelte strukturmechanische und aerodynamische Simulationen durchgeführt werden. In beiden Fachdisziplinen gibt es hochspezialisierte Berechnungsmethoden und Programme, die für simultane Anwendungen angepasst werden müssen. Ein solcher Ansatz wird im DLR/HGF-Projekt AMANDA (A Multidisziplinary High Performance Numerical Development System for Aircraft) verfolgt. Verschiedene CSM-(Computational Structural Mechanics) und CFD-(Computational Fluid Dynamics) Codes werden in diesem Projekt mit einander gekoppelt, unter anderem der CFD-Code FLOWer und das MKS-(Mehrkörpersimulations-) Programm SIMPACK, beides Entwicklungen des DLR. Die Kopplung geschieht mit Hilfe der Bibliothek MpCCI, die bei der GMD entwickelt wird. In dem folgenden Artikel werden die verwendeten Programme vorgestellt und das Kopplungsverfahren erläutert. Es wird dargestellt, wo die Vorteile und Einschränkungen der Verwendung der Mehrkörpersimulation im Vergleich zu FE-Verfahren liegen. Schließlich werden Ergebnisse der gekoppelten Simulationen vorgestellt.