Projekt ohne Drittmittelfinanzierung

Entwicklung von Finite-Elemente -Modellen von Flugtriebwerken bei nicht-linearem Strukturverhalten


Details zum Projekt
Projektlaufzeit: 03/200008/2004


Zusammenfassung
Bei der Analyse und der Auslegung von Flugtriebwerksstrukturen im Hinblick auf ihr strukturdynamisches Verhalten werden je nach Planungsstand mehr oder weniger komplexe strukturmechanische Rechenmodelle auf der Grundlage der Finite Elemente Methode verwendet. Trotz aller Fortschritte dieser numerischen Strukturanalyseverfahren kann man bei der Auswertung von statischen und dynamischen Strukturversuchen zum Teil erhebliche Abweichungen zwischen der rechnerischen Vorhersage und den realen Versuchsergebnissen feststellen. Die Gründe dafür liegen hauptsächlich bei den im Rechenmodell verwendeten idealisierenden Annahmen, den sog. Modellierungsfehlern (z.B. Diskretisierungsfehler, fehlende oder unpassende Elementtypen und Materialmodelle, unrealistische Annahmen bezüglich der Art der Kraftübertragungen, der Steifigkeit von Anschlüssen und der Massenverteilungen). Die experimentelle Überprüfung der rechnerischen Modellvorhersagen, und die daraus meist resultierende Erfordernis zur Anpassung der Rechenmodelle ist daher bei der Entwicklung von Flugtriebwerken gängige Praxis. Im Rahmen des von der EU geförderten Projekts CERES (Cost Effective Rotordynamics Engineering Solutions) haben sich daher führende Unternehmen der europäischen Flugtriebwerksindustrie sowie vier europäische Universitäten zusammengeschlossen, um gemeinsam Finite Elemente Modellierungsstrategien zu entwickeln, die den Aufbau vorhersagekräftiger FE-Modelle von Flugtriebwerksmodellen ermöglichen. Der Schwerpunkt der Arbeit, die am Fachgebiet Leichtbau des Fachbereichs Bauingenieurwesen durchgeführt wird, liegt dabei in der Entwicklung von Modellierungsstrategien für die Flanschverbindungen der Triebwerkskomponenten, die im Schadensfall (z.B. Vogelschlag oder Verlust einer Verdichterschaufel) nichtlineare Effekte aufgrund großer Schwingungsamplituden in die ansonsten lineare Struktur der Treibwerke einbringen. Die Anpassung der nichtlinearen Rechenmodelle an experimentelle Daten mit Hilfe numerischer Optimierungsverfahren ist die zentrale Aufgabe des Fachgebiets Leichtbau im Rahmen des o.g. Forschungsvorhabens.


Projektleitung

Zuletzt aktualisiert 2017-11-07 um 14:19