Optimierung von Rippen und Rippenanschlüssen für einen vorwärts gepfeilten, laminaren Flügel

Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden die Konstruktion und Berechnung von Flügelrippen und ihren Anschlüssen eines neuen Flugzeugflügels, in der Größe, wie er für ein Verkehrsflugzeug der Größe eines A320 benötigt wird, thematisiert. Die Geometrie des Flügels sowie ein Teil seiner inneren Struktur sowie dessen Belastung basieren auf bisherigen Arbeiten im Projekt LamAiR des DLR. Es werden Bauweisenuntersuchungen an generischen Strukturen durchgeführt, um mögliche Designs für die Rippen zu identifizieren. Ausgehend von diesen Untersuchungen werden drei ausgewählte Rippen konstruiert und mittels Finiter Elemente Methode berechnet. Dazu werden neue Werkstoffe und klassische Leichtbauweisen kombiniert. Zur Bewertung werden Versagenskriterien für Faserverbundkunststoffe verwendet, ebenso wie aktuelle Methoden aus der Luftfahrt, beispielsweise Stabilitätsgrenzen oder Nietversagen. Unter Einhaltung dieser Krite-rien werden die Rippen gewichtsoptimiert.