Konstruktion und Berechnung von Flugzeugstrukturen

Damit die Wettbewerbsfähigkeit gegeben bleibt, ist ein Wechsel von Flugzeugen, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, hin zur neuen Generation Flugzeuge, die mehrere Energieträger und Architekturen nutzen, unumgänglich. Dies stellt eine große Herausforderung dar.

Die disruptiven Änderungen, die vor uns liegen, lassen sich mit den heutigen Prozessen, die aus unverbundenen Werkzeugen und Teams bestehen, nicht bewältigen. Es ist eine viel engere Integration zwischen den Teams für Flugphysik, für Konstruktion und Berechnung von Flugzeugstrukturen sowie den Testteams erforderlich.

Sie können Silos zwischen Konstruktionsteams aufbrechen, um eine nachhaltige Luftfahrt zu erzielen.

Entwicklung von Flugzeugzellen für eine nachhaltige Luftfahrt

Die herkömmlichen Methoden der Entwicklung von Flugzeugzellen müssen angepasst werden, wenn eine nachhaltige Luftfahrt erreicht werden soll. Ingenieure müssen zukünftige Flugzeugzellen so entwerfen, dass sie innovative Technologien wie hybrid-elektrische und mit Wasserstoff betriebene Antriebssysteme integrieren. Sie müssen neue Konfigurationen und Leistungsbereiche untersuchen, die es bisher in der Luftfahrt noch nicht gegeben hat.

Für die Einrichtung dieser neuen Konfigurationen sind erweiterte Funktionen erforderlich, um Konstruktionsparameter und -performance auf Flugzeugebene vorherzusagen und diese mit Partnern und Zertifizierungsbehörden zu teilen. Es ist eine virtuelle Plattform für die Konstruktion, Integration, Verifizierung und Validierung des Flugwerks erforderlich, um Flug- und Bodentests mithilfe der Simulation zu skalieren und in Beziehung zu setzen.

Ein vernetzter Ansatz für die Entwicklung und Analyse von Flugzeugzellen

Erfahren Sie in unserem Whitepaper mehr über einen vernetzten Ansatz für die Entwicklung und Analyse von Flugzeugzellen, um die Entwicklung hin zu einer nachhaltigen Luftfahrt zu ermöglichen. Das Erstellen und Verifizieren neuer Flugzeugkonfigurationen erfordert umfangreiche disziplinenübergreifende Optimierungsfunktionen, um die besten Konstruktionsparameter und die zugehörige Performance auf Flugzeugebene vorherzusagen. Das CAD-Modell sollte erstellt werden, um die effiziente Generierung vieler Baugruppen- oder Unterbaugruppenvarianten und ihre Verwendung für die numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD), die Verifizierungsanalyse der Aeroelastik, Struktur und Spannung sowie die Berücksichtigung von innovativen Fertigungskonzepten zu unterstützen.

Simcenter für die Entwicklung und Analyse von Flugzeugzellen

Wir haben spezielle Lösungen entwickelt, die den Konstruktions- und Analyseprozess des Flugzeugs enorm beschleunigen. Simcenter unterstützt Ingenieure dabei, Strukturdesign- und FEA-Modelle für die Lastpfadanalyse oder lokal für die Ermüdungs- und Schadenstoleranzanalyse zu erstellen. Simcenter unterstützt Sie auch beim Erstellen und Nutzen analytischer Spannungsberechnungen, die assoziativ Informationen von Konstruktions-, FEA- oder Material-Datenbanken nutzen.

Lesen Sie das Whitepaper, um mehr darüber zu erfahren.

Auswirkungen auf den Workflow bei der Entwicklung und Analyse der Flugzeugstrukturen

Um die Auswirkungen auf den Workflow bei der Entwicklung und Analyse der Flugzeugstrukturen zu managen, müssen Flugzeughersteller von dem heutzutage vorherrschenden Prozess unverbundener Werkzeuge und Teams zu einer viel engeren Integration zwischen der Flugphysik, der Konstruktion und der Berechnung von Flugzeugstrukturen und den Testteams wechseln. Dabei sind Verbesserungen in den folgenden Bereichen entscheidend:

• Gleichzeitige Konstruktion von Flugzeugstrukturen und Analysemodellen
• Effizientere und nachverfolgbare Lasten für den Kalkulationsprozess des Reservefaktors
• Engere Zusammenarbeit zwischen Simulations- und Testteams
• Eine agile Toolbox für die Erstellung und Nutzung der Spannungsmethode