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A Finite Element Based Tool Chain for Structural Sizing of Transport Aircraft in Preliminary Aircraft Design

Scherer, Julian und Kohlgrüber, Dieter und Dorbath, Felix und Sorour, Maged (2013) A Finite Element Based Tool Chain for Structural Sizing of Transport Aircraft in Preliminary Aircraft Design. 62. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, 2013-09-10 - 2013-09-12, Stuttgart, Deutschland.

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Offizielle URL: http://publikationen.dglr.de/?tx_dglrpublications_pi1[document_id]=301327

Kurzfassung

This paper introduces a fully parameterized finite element based tool chain for the structural sizing of transport aircraft. The chain consists of two model generators, a coupling module, a loads module for the computation of aerodynamic, fuel, landing gear and engine loads as well as a structural analysis and sizing algorithm. The finite element models of the wing and the empennage are created by the ELWIS multi-model generator, while the corresponding fuselage model is created using the TRAFUMO model generator. The structural coupling comprises the detailed modeling of all key structural elements of the center fuselage area including a keelbeam, bulkheads, sideboxes and lateral panels. The empennage coupling structure includes a reinforcement framework, reinforced frames and a mounting structure for the horizontal tail plane trim device. To establish suitability in preliminary aircraft design, a knowledge-based approach is chosen that enables a fully automatic model generation and coupling on a minimum set of required input parameters. As a central data format for input and output the DLR aircraft parameterization format CPACS is used. Therefore, the chain can be easily embedded in a wider MDA/MDO approach for overall preliminary aircraft design. Finally, first static sizing results are discussed and different validation methods for the static sizing algorithm are presented, including a comparison with a validated analytical method.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/84917/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:A Finite Element Based Tool Chain for Structural Sizing of Transport Aircraft in Preliminary Aircraft Design
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Scherer, JulianJulian.Scherer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8054-4686NICHT SPEZIFIZIERT
Kohlgrüber, DieterDieter.Kohlgrueber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6626-0927NICHT SPEZIFIZIERT
Dorbath, FelixFelix.Dorbath (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sorour, MagedSorour (at) ifb.uni-stuttgart.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2013
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Transport Aircraft, Preliminary Design, Structural Sizing, Process Chain, Parameterization, Finite Elements
Veranstaltungstitel:62. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress
Veranstaltungsort:Stuttgart, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:10 September 2013
Veranstaltungsende:12 September 2013
Veranstalter :DGLR
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation & Validierung (alt)
Standort: Stuttgart , Hamburg
Institute & Einrichtungen:Lufttransportsysteme > Integrierter Luftfahrzeugentwurf
Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung > Strukturelle Integrität
Hinterlegt von: Scherer, Julian
Hinterlegt am:07 Nov 2013 08:54
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:51

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