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Rotor Simulation and Multi Body Systems: Coupling of Helicopter Aerodynamics with SIMPACK

Hofmann, Johannes und Krause, Ludwig und Mindt, Maximilian und Surrey, Stefan und Graser, Maximilian (2014) Rotor Simulation and Multi Body Systems: Coupling of Helicopter Aerodynamics with SIMPACK. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2014, 2014-09-16 - 2014-09-18, Augsburg, Deutschland.

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Kurzfassung

The Institute of Flight Systems of the German Aerospace Center uses and develops a high resolution comprehensive simulation tool called S4 for the computation of isolated helicopter rotors. The aerodynamic calculation is based on blade element theory and employs advanced models for the sectional air loads. S4 uses a modal synthesis approach for a one-dimensional, pre-twisted beam to calculate the blade motion. New and advanced blade designs cannot be represented by simple linear beam approaches with sufficient accuracy especially when large deformations occur. Modern multibody systems offer the potential to remedy that deficit by incorporating high-fidelity finite state models of rotor blades and provide implicit facilities to simulate moved reference frames and complex kinematics of entire rotor systems including the hub and control system. This paper describes the work to establish and verify a tight coupling between the rotor simulation S4 and the multibody system SIMPACK. The structural dynamics model of S4 is replaced by a SIMPACK model supplied with NASTRAN solutions for the flexible properties of the blade. The coupling architecture is explained in detail and differences between both approaches are discussed. The NASTRAN model and the Houbold-Brooks beam are compared in terms of eigenmodes and eigenfrequencies. Simple load cases are used during verification and the tight coupling is demonstrated with trimmed calculations for the hover case.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/90723/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Rotor Simulation and Multi Body Systems: Coupling of Helicopter Aerodynamics with SIMPACK
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hofmann, JohannesJohannes.Hofmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krause, LudwigLudwig.Krause (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mindt, MaximilianMaximilian.Mindt (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Surrey, StefanStefan.Surrey (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Graser, MaximilianMaximilian.Graser (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:17 September 2014
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Helicopter, SIMPACK, Multibody, Rotordynamics
Veranstaltungstitel:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2014
Veranstaltungsort:Augsburg, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:16 September 2014
Veranstaltungsende:18 September 2014
Veranstalter :DGLR
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Hubschrauber
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L RR - Rotorcraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Der virtuelle Drehflügler (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugsystemtechnik > Hubschrauber
Institut für Aeroelastik > Aeroelastische Simulationen
Hinterlegt von: Hofmann, Johannes
Hinterlegt am:11 Nov 2014 14:18
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:56

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