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Februar 2015
Christian Buxel
Strukturdynamisches Verhalten eines Tragflügelmodells in kryogener, transsonischer nicht-idealer Anströmung
Der Entwurf des Tragflügels bestimmt die aerodynamische Leistung und damit die Wirtschaftlichkeit und den Komfort eines Verkehrsflugzeuges wesentlich mit. DieWechselwirkung zwischen aerodynamischen, Trägheits- und elastischen Kräften erfordert leistungsfähige Methoden der Auslegung. Die notwendigen detaillierten numerische Simulationen beinhalten Verfahren deren Genauigkeit und Zuverlässigkeit validiert werden müssen. Dazu sind experimentelle Messungen im Windkanal unter möglichst realitätsnahen Bedingungen unerlässlich.
Im Rahmen der Forschungsprojekte HIRENASD und ASDMAD wurden Windkanalversuche mit einem elastischen Halbflügelmodell bei für Verkehrsflugzeugen typischen Mach- und Reynoldszahlen durchgeführt. In dieser Arbeit wird der Messaufbau der drei Konfigurationen detailliert vorgestellt und die dabei erreichte Messunsicherheit für jede Messstelle ermittelt. Auf dieser Basis wird die Eignung der erzielten Messergebnisse für die Validierung numerischer Simulationen untersucht.
Von besonderem Interesse ist bei aero-strukturdynamischen Messungen oft der Frequenzinhalt eines Messsignales. In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, die es ermöglicht, auch aus sehr kurzen und stark verrauschten Signalen eine ungefähr bekannte Eigenfrequenz genau zu bestimmen. Somit können die geringen Veränderungen durch beispielsweise Machzahl- oder Anstellwinkeländerungen quantitativ erfasst werden.
Im Rahmen der Forschungsprojekte HIRENASD und ASDMAD wurden Windkanalversuche mit einem elastischen Halbflügelmodell bei für Verkehrsflugzeugen typischen Mach- und Reynoldszahlen durchgeführt. In dieser Arbeit wird der Messaufbau der drei Konfigurationen detailliert vorgestellt und die dabei erreichte Messunsicherheit für jede Messstelle ermittelt. Auf dieser Basis wird die Eignung der erzielten Messergebnisse für die Validierung numerischer Simulationen untersucht.
Von besonderem Interesse ist bei aero-strukturdynamischen Messungen oft der Frequenzinhalt eines Messsignales. In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, die es ermöglicht, auch aus sehr kurzen und stark verrauschten Signalen eine ungefähr bekannte Eigenfrequenz genau zu bestimmen. Somit können die geringen Veränderungen durch beispielsweise Machzahl- oder Anstellwinkeländerungen quantitativ erfasst werden.
Schlagwörter: Windkanal; Aeroelastik; Signaltherie; Messung
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