Einsatz der Mehrkörpersimulation zur Berechnung dynamischer Lasten und Beschleunigungen am A380 Landeklappensystem infolge operationeller Lasten

Fachgebiet:

Flugdynamik und Lasten

Jahr:

2011

Monat:

September

Art der Publikation:

Paper

Autoren:

Michael Neumann, Hauke Gülzau, F. Thielecke

Buchtitel:

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, Darmstadt 25. - 27. Sept. 2008

Mit der Entwicklung immer größerer und effizienterer Flugzeuge steigt auch die Notwendigkeit die Hochauftriebssysteme weiter zu optimieren. In Kontrast dazu steht die immer kürzere Entwicklungs- und Erprobungszeit, was es nötig macht den Entwurfsprozess weiter zu optimieren und zugleich die Vorhersagegenauigkeit infolge sta-tischer und dynamischer Lasten zu verbessern. Die Entwicklung und Dimensionierung von Hochauftriebssystemen wird dabei im wesentlichen durch Fehlerfälle und den daraus resultierenden Lasten bestimmt. Dem ungeachtet können auch operationelle Lastfälle, wie der Landestoß, dimensionierend wirken, weshalb diese ebenfalls in Betracht zu ziehen sind. In diesem speziellen Fall werden die lokalen dynamischen Lasten und Beschleunigungen am Landeklappensystem wesentlich durch das struktur-dynamische Verhalten der Bauteilkette Fahrwerk, Flugzeugrumpf, Flügel, Flügel-Landeklappenanschlusssystem, Landeklappenantriebssystem und den Landeklappen bestimmt. Das dynamische Antwortverhalten der Landeklappen ist dabei insbesondere durch Temperatur, Lagerreibung, -spiel oder -verspannungen am Flügel-Landeklappenanschlusssystem und dem Landeklappenantriebssystem nichtlinear. Mit der Zielsetzung der Untersuchung von dynamischen Effekten am Landeklappensystem in frühen Entwicklungsphasen, als auch begleitend zum Zertifizierungsprozess, wird am Institut für Flugzeug Systemtechnik in Zusammenarbeit mit der Airbus Deutschland GmbH eine Toolkette entwickelt, mit Hilfe derer generisch Modelle für die Mehrkörpersimulationsumgebung MSC.ADAMS erstellt werden können. Der Abstraktionsgrad der einzelnen Baugruppen und derer Komponenten kann entsprechend der vorhandenen Bauteildaten und Modelle bzw. der geforderten Genauigkeit schnell und beliebig angepasst werden, wodurch Parameterstudien vereinfacht werden. Ebenso ist es möglich und nötig die für die zu untersuchenden Lastfälle gültigen Randbedingungen wie die Flügel¬deformation zu integrieren. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen daher die Weiterentwicklung der generischen Modellbildung und die Vorhersage der am Klappensystem wirkenden Beschleunigungen infolge von Bodenlasten.