Vergleich von optischer dynamischer Deformationsmessung mittels IPCT mit herkömmlichen Messverfahren bei Standschwingversuchen

Abstract

Im Rahmen der Zulassung von Flugzeugen sind verschiedene Sicherheitsnachweise zu erbringen, wobei auch die Schwingungs- sowie Flattersicherheit nachgewiesen werden muß. Die Schwingungseigenschaften von Luftfahrzeugen werden in sogenannten Standschwingversuchen ermittelt. Dies kann oftmals jedoch erst dann erfolgen, wenn das Fluggerät bereits kurz vor der Flugerprobung steht. Bei derzeitigen Standschwingversuchen werden zur Schwingungsmessung Beschleunigungssensoren sowie Dehnmessstreifen eingesetzt. Damit verbunden ist ein aufwendiges Applizieren der Sensoren und der Verkabelung, was abhängig von der Flugzeuggröße mehrere Tage in Anspruch nehmen kann. Problematisch ist in diesem Zusammenhang auch, dass die Komplexität der numerischen Modelle zunimmt, was mit einer Erhöhung der Anzahl der erforderlichen Beschleunigungsaufnehmer einhergeht. Der vorliegende Beitrag soll beschreiben, inwieweit das bildgebende Deformationsmessverfahren der Image Pattern Correlation Technique (IPCT) bei Standschwingversuchen eingesetzt werden kann. Von Interesse ist dabei, in welchem Frequenz- bzw. Deformationsbereich die Technik vergleichbare Ergebnisse liefert. Eine Untersuchung in der Abteilung Experimentelle Verfahren des DLR Institutes für Aerodynamik und Strömungstechnik in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Aeroelastik sollte dabei aufzeigen, inwieweit optische Messverfahren bei Standschwingversuchen Verwendung finden und die herkömmliche Messtechnik ergänzen bzw. ersetzen können. Anhand der Versuche konnte ermittelt werden, dass die IPCT bei zeitvarianten Schwingungen gute Vergleichswerte liefert und somit bei optisch zugänglichen Flächen einsetzbar ist.