elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Imprint | Privacy Policy | Contact | Deutsch
Fontsize: [-] Text [+]

Eine netzfreie Last-/Verformungsinterpolationsmethode im FlowSimulator für Anwendungen in statischen aeroelastischen Simulationen von Flugzeugen - Implementierung und Analyse

Schuster, Andreas (2014) Eine netzfreie Last-/Verformungsinterpolationsmethode im FlowSimulator für Anwendungen in statischen aeroelastischen Simulationen von Flugzeugen - Implementierung und Analyse. Master's. DLR-Interner Bericht. DLR-IB 124-2014/6, 108 S.

[img] PDF
12MB

Abstract

Einer der wesentlichen Aspekte im Entwicklungsprozess moderner Flugzeuge ist die frühzeitige Erfassung aeroelastischer Einflüsse auf Flugleistung und Stabilität. Der numerischen Simulation mit hochgenauen Verfahren kommt dabei in immer zunehmendem Maße eine tragende Rolle zu. In der industriellen Praxis haben sich sogenannte partitionierte Simulationsverfahren durchgesetzt. In ihnen werden die Verfahren miteinander gekoppelt, die in der Industrie zur hochgenauen Simulation der Einzeldisziplinen „Aerodynamik“ und „Strukturdynamik“ etabliert sind. Die korrekte numerische Umsetzung der zwischen Aerodynamik und Strukturdynamik bestehenden Kopplungsbedingungen ist ein wesentlicher, sensitiver Aspekt von partitionierten Verfahren. Insbesondere herausfordernd ist die korrekte räumliche Übertragung von aerodynamischen Kräften und strukturdynamischen Verschiebungen auf unterschiedlich diskretisierten Netzen. Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen dieser Arbeit ein netzfreier Ansatz zur Last-Verformungs-Übertragung basierend auf der Veröffentlichung von Quaranta et al. umgesetzt, welcher nur auf Knoteninformationen basiert und keinerlei Konnektivitätsinformationen benötigt. Die Implementierung erfolgt im Rahmen der FlowSimulator-Softwareumgebung. Zur Wahrung eines physikalisch korrekten und konservativen Transfers aeroelastischer Kopplungsgrößen kommt zudem eine bauteil-basierte Kopplung einzelner Flugzeugkomponenten zum Einsatz, welches jedoch spezielle Anpassungen des netzfreien Ansatzes erfordert. Ein wesentlicher Aspekt der Arbeit besteht in der Parallelisierung des Ansatzes nach Quaranta, um eine effiziente Berechnung detaillierter Flugzeugmodelle zu ermöglichen. Hauptproblematik der Parallelisierung ist die verteilte Suche nach Stützstellen durch die zugrundeliegende Gebietszerlegungen der auf Seiten der Aerodynamik und Strukturdynamik eingesetzten Netze. Zur Lösung kommt in der Arbeit ein Bounding-Box-basierter k-d-Baum zum Einsatz, welcher eine effiziente partitionsunabhängige Stützstellensuche im parallelen Kontext ermöglicht. Die Effizienz des parallelen Algorithmus wurde bis zu einer Anzahl von 96 Prozessen demonstriert. Die Eignung des Algorithmus für komplexe aeroelastische Fragestellungen wurde bestätigt.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/89527/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Master's)
Title:Eine netzfreie Last-/Verformungsinterpolationsmethode im FlowSimulator für Anwendungen in statischen aeroelastischen Simulationen von Flugzeugen - Implementierung und Analyse
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Schuster, AndreasUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:2014
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:108
ISSN:1614-7790
Status:Published
Keywords:Aeroelastik, Fluid-Struktur-Wechselwirkung, FlowSimulator, CFD-CSM-Interpolation, Last-/Verformungsinterpolation, Radiale Basisfunktionen, Scattered Data Interpolation
Institution:DLR Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Department:C²A²S²E
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:fixed-wing aircraft
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Flexible Aircraft (old)
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Aerodynamics and Flow Technology > C²A²S²E - Center for Computer Applications in AeroSpace Science and Engineering
Deposited By: Reimer, Lars
Deposited On:23 Jun 2014 14:53
Last Modified:31 Jul 2019 19:46

Repository Staff Only: item control page

Browse
Search
Help & Contact
Information
electronic library is running on EPrints 3.3.12
Copyright © 2008-2017 German Aerospace Center (DLR). All rights reserved.