Virtuelles Testen von Hochauftriebssystemen Adams User Meeting, München 2011

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1 EADS IW SE MO Virtuelles Testen von Hochauftriebssystemen Adams User Meeting, München 2011 Andreas Frenzel

2 Übersicht Einführung Hochauftriebssysteme Virtuelles Testen Simulation der Adaptive dropped hinge flap (ADHF) Fragen und Antworten Page 2

3 Übersicht Einführung Hochauftriebssysteme Virtuelles Testen Simulation der Adaptive dropped hinge flap (ADHF) Fragen und Antworten Page 3

4 Einführung Hochauftriebsysteme Notwendigkeit Anpassen der Flügelgeometrie an verschiedene Flugzustände Start / Landung Reiseflug Struktur Landeklappen Vorflügel Hochauftriebssystem Positionieren Fehlerüberwachung Page 4

5 Einführung Hochauftriebsysteme Anforderungen Hohe Zuverlässigkeit Gute Aerodynamische Performance Geringes Gewicht Systemaufbau Flaps Lever Steuerrechner (SFCC) Zentrale Antriebseinheit (PCU) Transmission Aktuatoren Page 5

6 Einführung Hochauftriebsysteme Spoiler / AirBrakes Primäre Flugsteuerung Bremsen Rollsteuerung Quelle: Page 6

7 Übersicht Einführung Hochauftriebssysteme Virtuelles Testen Simulation der Adaptive dropped hinge flap (ADHF) Fragen und Antworten Page 7

8 Virtuelles Testen von Hochauftriebsystemen Virtuelles Testen Referenz Prüfstände Prüfstands-Modell Reale Tests unterstützen Validierung Flugzeugmodell Zusätzliche Tests Page 8

9 Übersicht Einführung Hochauftriebssysteme Virtuelles Testen Simulation der Adaptive dropped hinge flap (ADHF) Fragen und Antworten Page 9

10 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Die ADHF Funktion Motivation Verbesserung der Aerodynamik Einfache Mechanik Betriebsarten Kleine Klappenwinkel Kein Spalt Lastregelung Große Klappenwinkel Geregelter Spalt Lageregelung Page 10

11 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Die ADHF Funktion Umsetzung Keine mechanische Verbindung Elektronische Ansteuerung Verknüpfung unabhängiger Systeme Primäre Flugsteuerung (PRIM) Sekundäre Flugsteuerung (SFCC) Hydraulikaktuator Gekoppelte Simulation Page 11

12 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Modelbeschreibung Basismodel Kinematik Flexible Komponenten Luftlasten für Klappen Erweiterungen Spoiler Luftlasten für Spoiler Kontaktmodellierung Systemmodel Page 12

13 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Modelbeschreibung - Luftlasten Randbedingungen Abhängig von Spoiler- und Klappenposition Vielzahl von Lastfällen Flexible Körper erfordern modale Kräfte Ziel Model unabhängig von Luftlasten Verwendung von Load Shape Functions Quelle: MSC Page 13

14 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Modelbeschreibung - Kontaktmodellierung Probleme Geometrisch Ungünstig Hohe Lasten Diskretisierung der Klappe Vorteil Kontaktbereich ist bekannt Entwicklung eines Kontaktprozessors Page 14

15 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Modelbeschreibung - Kontaktmodellierung Reduzierung auf Linienkontakte Schnittebenen durch Spoiler und Klappe Extraktion von Linien auf der Oberfläche Kürzere Rechenzeiten Abstandsmessungen Geglättete Oberfläche Spoiler Intersection lines Flap Quelle: MSC Page 15

16 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Modelbeschreibung Systemmodell Vereinfachtes Modell für Prinzip-Untersuchungen Positionsregler Hydraulik-Aktuator Page 16

17 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Modelbeschreibung - Interface α flap x xdot F Page 17

18 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Simulationen Normalbetrieb Spaltwerte Nominell Streuung Gesamtsystemverhalten Umschalten Last- Lageregelung Fehlerfälle Klemmfälle Lasten Systemverhalten Page 18

19 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Simulationen Blick von der Flügelspitze Page 19

20 Simulation der Adaptive dropped hinge flap Simulationen Aktuelle Arbeiten Integration eines vollwertigen Systemmodels Aufbringung von Flügelbiegung Prozessabbildung in SimManager Page 20

21 Übersicht Einführung Hochauftriebssysteme Virtuelles Testen Simulation der Adaptive dropped hinge flap (ADHF) Fragen und Antworten Page 21

22 Vortragsende Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Andreas Frenzel Nesspriel Hamburg Page 22