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Towards 'OptiFlap': Preliminary Structural Sizing methodology for trailing-edge high-lift systems

Manikandan, Rakshith und Zerbst, David und Kappel, Erik und Tönjes, Lennart und Hühne, Christian (2025) Towards 'OptiFlap': Preliminary Structural Sizing methodology for trailing-edge high-lift systems. In: Towards 'OptiFlap': Preliminary Structural Sizing methodology for trailing-edge high-lift systems. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2025, 2025-09-23 - 2025-09-25, Augsburg, Germany.

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Kurzfassung

This article proposes an efficient approach in preliminary sizing of composite flaperon structures using beam element solvers, in place of finite elements. Unlike traditional analyses that primarily address aerodynamic loading, the proposed methodology also accounts for kinematic failure load cases, enabling a more comprehensive assessment. A flaperon geometry—with varying cross-sections and thicknesses—is idealised into a beam element model with an appropriate node distribution. Structural responses to applied loads are then used by an optimisation process to size the structure, ensuring compliance with deflection, strain-failure, and buckling criteria. This streamlined workflow supports rapid trade studies, facilitating early identification of optimal design features and providing valuable insights during the preliminary design phase. The study demonstrates how this method can be applied to evaluate different material systems and highlights the lightweight benefits of spanwise thickness variation.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/216528/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vorlesung)
Titel:Towards 'OptiFlap': Preliminary Structural Sizing methodology for trailing-edge high-lift systems
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Manikandan, Rakshithrakshith.manikandan (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1448-7801NICHT SPEZIFIZIERT
Zerbst, Daviddavid.zerbst (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9988-9166NICHT SPEZIFIZIERT
Kappel, ErikErik.Kappel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8760-8451NICHT SPEZIFIZIERT
Tönjes, LennartLennart.Toenjes (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hühne, ChristianChristian.Huehne (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2218-1223NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2025
Erschienen in:Towards 'OptiFlap': Preliminary Structural Sizing methodology for trailing-edge high-lift systems
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:flap design; beam-elements; cpacs; optimization; lightworks
Veranstaltungstitel:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2025
Veranstaltungsort:Augsburg, Germany
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:23 September 2025
Veranstaltungsende:25 September 2025
Veranstalter :Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt – Lilienthal-Oberth e.V.
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Komponenten und Systeme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CS - Komponenten und Systeme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Strukturwerkstoffe und Bauweisen
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Systemleichtbau > Funktionsleichtbau
Hinterlegt von: Manikandan, Rakshith
Hinterlegt am:23 Sep 2025 16:33
Letzte Änderung:23 Sep 2025 16:33

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