Lastsimulationen für Flugzeugstrukturen

Einsatz von Simulations- und Analysesoftware für die Berechnung interner und externer Lasten an Flugzeugstrukturen zur Optimierung der Design-Effizienz

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Flugzeuglasten sind die Kräfte und Momente, die in den unterschiedlichen Betriebsphasen auf die Strukturkomponenten des Flugzeugs wirken. Flugzeugstrukturen müssen ausreichend Festigkeit besitzen, um den unterschiedlichsten internen und externen Lasten standzuhalten, die von Faktoren wie Luftdruck, Trägheit oder Bodenreaktionen bei Start und Landung hervorgerufen werden. Durch genaues Verständnis der Auswirkungen von Lasten in unterschiedlichen Umgebungen können Ingenieure ermitteln, wie fest eine Flugzeugkonstruktion sein muss – eine wichtige Komponente des Flugzeugdesigns. 

Das Bestimmen der Entwurfslasten umfasst eine Analyse des gesamten Flugzeugs hinsichtlich der Luftdruck- und Trägheitskräfte, die während vorgeschriebener Manöver in der Luft oder am Boden wirken. Flugzeuglasten sind für alle Konstruktionsphasen von Bedeutung, vom ersten Tag an über die Zertifizierung bis hin zum Support über die gesamte Lebensdauer des Produkts. Die Lastenanalyse muss alle möglichen Kombinationen von Geschwindigkeit, Flughöhe, Klappenwinkel, Flugzeugbruttogewicht, Flugzeugschwerpunkt, Passagier- und Nutzlastverteilung, Treibstoffmengen, Triebwerksschub und Bremsklappenposition für jedes der erforderlichen Manöver sowie Lastfälle für jeden Teil des Flugzeugs abdecken. 

Ingenieure müssen ebenso in der Lage sein, die Auswirkungen der Last kontinuierlich über den gesamten Konstruktionslebenszyklus hinweg zu analysieren, jedoch ohne physikalische Test, die ganz besonders teuer und zeitaufwändig sind. Es ist wesentlich produktiver und kosteneffizienter, Software für die Simulation der Auswirkungen von Lasten einzusetzen, und physikalische Prüfungen nur für finale, optimierte Designs durchzuführen.  

Mit der Multiphysik-Simulationssoftware von Hexagon verfügen Konstruktionsingenieure in der Luftfahrt über alle notwendigen Werkzeuge für die virtuelle Simulation der Auswirkungen verschiedener Lasten auf die Flugzeugstruktur, bevor physikalische Prüfungen durchgeführt werden.

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