Auslegung und Multi-fidelity Optimierung von spant- und stringerversteiften Schalen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK)

Kurzfassung

In dieser Arbeit wird eine automatisierte Optimierung spant- und stringerversteifter Teilschalen erarbeitet, die die Minimierung der Masse unter Gewährleistung definierter Stabilitätskriterien zum Ziel hat. Möglichkeiten zur Steigerung der Geschwindigkeit und Genauigkeit von Optimierungsprozessen werden vorgestellt und erprobt. Die notwendige Ermittlung der Beullasten wird mit linearen Eigenwertanalysen, Metamodellen und nichtlinearen Nachbeulanalysen durchgeführt. Ein FEM-Programm zur schnellen Beulanalyse wird hinsichtlich Modellierung, Diskretisierung und Parametersensitivität untersucht. Verschiedene Metamodelle werden bezüglich Approximationsgenauigkeit und erforderlichen Aufwandes studiert.