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Anwendung der piezoelektrischen Meßtechnik zur Untersuchung stationärer und instationärer aerodynamischer Kräfte

Schewe, Günter (2013) Anwendung der piezoelektrischen Meßtechnik zur Untersuchung stationärer und instationärer aerodynamischer Kräfte. In: Lehrstuhl für Luftfahrttechnik der Technischen Universität München. Seminar, 13. Mai 2013, München.

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Abstract

Eine zentrale Fragestellung der experimentellen Aerodynamik besteht darin, Erkenntnisse über die stationären und dynamischen Kräfte zu gewinnen, die auf umströmte Körper wirken. Die Modelle können stromlinienförmig sein, wie z.B. Flugzeugflügel, oder stumpf, wie es bei Bauwerks- oder Fahrzeugmodellen der Fall ist. Üblicherweise werden die Kräfte mit konventionellen Dehnungsmeßstreifen-Waagen gemessen, wobei die Bestimmung der stationären Kraftbeiwerte im Vordergrund steht. Es gibt jedoch viele Anwendungen, besonders bei den genannten stumpfen Körpern, im Hochauftriebsfall oder bei schwingenden Modellen, bei denen die Strömung per se instationär ist. Dann kommt der Messung und der Analyse der zeitabhängigen Kräfte große Bedeutung zu, sodaß der Einsatz von Waagen, basierend auf piezoelektrischen Kraftmeßelementen, eine überlegene Alternative ist. Im Gegensatz zu konventionellen DMS-Waagen haben Piezo-Waagen aufgrund ihrer prinzipbedingten Steifheit eine hohe Eigenfrequenz und geringe Interferenzen. Beide Eigenschaften sind eine Voraussetzung für die Messung von Kraftschwankungen, die frei von parasitären Anteilen sind. Auch die stationären Kräfte und Momente können bestimmt werden, allerdings mit Einschränkungen, wenn die Meßzeit sehr lang und/oder die zu messenden Kräfte sehr klein sind. In diesem Fall ist eine prinzipbedingte Nullpunkt-Drift nicht mehr vernachlässigbar. Die reduzierte Genauigkeit ist der Preis, den man für die vorgenannten Vorteile zu zahlen hat. Die Beispiele reichen von einer Flügel/Triebwerks-Kombination, untersucht in einem Niedergeschwindigkeitswindkanal, bis zu Experimenten zum transsonischen Flügelflattern, von Messungen an schwingenden Profilen bis zu Untersuchungen an stumpfen Körpern unter Kryo- und Hochdruckbedingungen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/84881/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Anwendung der piezoelektrischen Meßtechnik zur Untersuchung stationärer und instationärer aerodynamischer Kräfte
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Schewe, Günterguenter.schewe (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:13 May 2013
Journal or Publication Title:Lehrstuhl für Luftfahrttechnik der Technischen Universität München
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Aerodynamik, Aeroelastik, Piezoelektrische Waage
Event Title:Seminar
Event Location:München
Event Type:Other
Event Dates:13. Mai 2013
Organizer:Lehrstuhl für Luftfahrttechnik der Technischen Universität München
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:other
HGF - Program Themes:other
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L - no assignment
DLR - Research theme (Project):L - no assignment (old)
Location: Göttingen
Institutes and Institutions:Institute of Aeroelasticity > Aeroelastic Experiments
Deposited By: Mai, Holger
Deposited On:25 Oct 2013 15:43
Last Modified:25 Oct 2013 15:43

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