Neue Flugzeuge entwickeln

Hersteller von Flugzeugen entwerfen ständig innovative Konstruktionen, verwenden zunehmend neue Leichtbauwerkstoffe und richten ein stärkeres Augenmerk auf den Passagierkomfort. Das Erzielen einer perfekten Balance zwischen sich teilweise widersprechenden Anforderungen ist eine enorme Herausforderung bei der Entwicklung von Flugzeugen.

Strukturanalyse

Die Erzeugung von Komponenten- oder Gesamtflugzeugmodellen zur Analyse der strukturellen Integrität ist der Schlüssel zur schnellen Simulation neuer Entwürfe. LMS Virtual.Lab bietet die Flexibilität für einen vollkommen geometriebasierten Analyseprozess, einen strukturbasierten Ansatz oder eine Kombination aus beiden Verfahren. Alle drei Ansätze profitieren von der uneingeschränkten Assoziativität, die während des gesamten Simulationsprozesses gegeben ist. Durch die Integration verschiedener Prozessphasen und Simulationswerkzeuge entfällt die Notwendigkeit, Modelle nachträglich zu bearbeiten, Strukturen zu duplizieren, Dateien zu übertragen, Daten zu übersetzen und Ergebnisse in anwendungsspezifischen Formaten zu visualisieren. Im Praxiseinsatz wurden mit Hilfe von LMS Virtual.Lab deutliche Produktivitätserhöhungen bei der Komponentenanalyse erreicht: über 30% weniger Zeitaufwand für die grundlegende Festigkeitsberechnung und über 70% mehr Produktivität bei der iterativen Analyse.

Strukturdynamik

Durch die zunehmende Größe und Flexibilität neuer Verkehrsflugzeugentwürfe nehmen die Auswirkungen von Schwingungen auf Flugdynamik, Flugsteuerung und Flugqualität einen immer größeren Stellenwert ein. Heutige Entwürfe durchlaufen komplexe aeroelastische Analysen, um zu gewährleisten, dass die Konstruktion im vorgesehenen Flugbereich frei von Flattern ist. Die Ergebnisse dieser Analysen werden durch Flattermodelle im Windkanal und Schwingungsprüfungen am Boden abgesichert. Basierend auf LMS Test.Lab und LMS Virtual.Lab bietet LMS eine integrierte Lösung für Testvorbereitung, Modaltest, Modalanalyse, numerische Modellkorrelation, Modellaktualisierung und Modellausnutzung. Dynamikspezialisten sehen diesen integrierten Ansatz als Schlüsselfaktor für die schnellere Markteinführung neuer Flugzeuge.

Modalanalyse unter Betriebsbedingungen

Umwelteffekte und verschiedene Lastzustände haben großen Einfluss auf das Verhalten von Strukturen unter Betriebsbedingungen. Durch Nichtmessbarkeit von Eingangskräften, Veränderlichkeit von Temperatur und Masse und Einführung von Nichtlinearitäten entstehen Datensätze, die schwierig zu analysieren sind und zusätzliche Herausforderungen für die Identifizierung struktureller Eigenschaften darstellen. LMS Test.Lab bietet die neueste Technologie auf dem Gebiet der Abschätzung modaler Parameter und erlaubt damit die Identifizierung struktureller Eigenschaften ausschließlich auf der Grundlage von Betriebsdaten.

Geräusch-, Schwingungs- und Komfortanalyse

Die exakte Vorhersage der Akustik eines Flugzeuginnenraums erfordert die genaue Modellierung der verschiedenen Übertragungswege für Körper- und Luftschall. Die in LMS Virtual.Lab bereitgestellten stochastisch-akustischen Technologien ermöglichen die Berechnung des strukturellen Verhaltens des Flugzeugrumpfes durch ein stochastisches Druckfeld, das auf die Rumpfoberfläche wirkt. LMS Virtual.Lab kombiniert ein Mehrschichtmodell der Kabinenausstattung mit einem Innenraumakustikmodell, um die Innengeräuschpegel des Flugzeugs exakt vorherzusagen. Die speziellen aeroakustischen Fähigkeiten lösen Geräuschprobleme, die durch das Fahrwerk und Klappen im Luftstrom verursacht werden.