Multiphysik-FEA bei der Aircraft Research Association
ARA (Aircraft Research Association) wurde 1952 von den führenden Luft- und Raumfahrtunternehmen Großbritanniens gegründet, um einen hochmodernen Transschall-Windkanal zu schaffen, der eine dominierende Position in der Luft- und Raumfahrtforschung und -entwicklung einnehmen sollte.
Die Abaqus Unified FEA Suite bot die meisten Analyse- und Simulationstools, die zur Unterstützung des Produktdesignzyklus und der anspruchsvollen Designanforderungen von ARA erforderlich sind. Außerdem haben wir festgestellt, dass die offene Schnittstelle von Abaqus Unified FEA leicht an unsere internen Analysecodes angepasst werden kann.
Zdenko Uvalic, Senior Structural Engineer, ARA
Über die Aircraft Research Association (ARA)
Im Laufe der Zeit hat sich das Aufgabenfeld von ARA erweitert und das Fachwissen wurde auf die meisten der weltweit größten Luft- und Raumfahrtunternehmen als Kunden und ein wachsendes Dienstleistungsportfolio ausgedehnt. Mit der Ergänzung von Dassault Systèmes SIMULIA Abaqus unterstreicht ARA sein Engagement, seine Position an der Spitze der Forschungs- und Entwicklungskapazitäten der britischen Luft- und Raumfahrtindustrie zu behaupten.
Implementierung von Multi-Physics- und interdisziplinären FEA-Codes
ARA ist weltweit führend im Bereich der Transschall-Windkanaltests. Sein kundenorientiertes Geschäftsmodell ermöglicht es ihm, Produkte und Dienstleistungen zur Zufriedenheit der Kunden zu liefern. ARA ist sich bewusst, dass seine äußerst komplexen Designlösungen Multi-Physics- und interdisziplinäre FEA-Codes benötigen, um die Genauigkeit der vorhergesagten Strukturleistung und der analytischen Simulationen zu verbessern. ARA hat alle gängigen FEA-Software bewertet und evaluiert.
Das Projekt IMPACTA (Improving the Propulsion Aerodynamics and Acoustics of Turboprop Aircraft)
Das Hauptziel von IMPACTA war die Untersuchung von Propeller-Flugzeugzellen-Interaktionseffekten mithilfe einer Kombination aus numerischer Simulation und skalierten Windkanaltests. Das betrachtete Flugzeug ist repräsentativ für aktuelle hochflügelige Turboprop-Regionalflugzeuge mit etwa 70–90 Sitzen. Ein Hauptaugenmerk des IMPACTA-Projekts liegt auf der Untersuchung der aerodynamischen Interferenzwirkungen aufgrund des Einbaus eines Turboprop-Antriebssystems in ein Regionalflugzeug.
Als Teil des IMPACTA-Programms entwarf ARA einen Windkanalprüfstand mit einer langen und schlanken Antriebswelle, um das Drehmoment vom Elektromotor auf eine Propeller-Unterbaugruppe zu übertragen. Die Herausforderung bestand darin, eine Welle zu entwerfen, deren kritische Drehzahl außerhalb des Testbetriebsbereichs liegt und die dennoch eine zufriedenstellende Festigkeit aufweist, um das Drehmoment zu übertragen. Die Strukturanalysten von ARA nutzten effektiv das Abaqus Rotordynamikverfahren und die Skripte, die in der SIMULIA Knowledge Base verfügbar sind, um die Strukturdynamik der Welle zu analysieren, Campbell-Interferenzdiagramme zu erstellen und Wirbelmoden vorherzusagen.
Die Analyse unterstützte die Ingenieure bei der kritischen Entscheidungsfindung in Bezug auf die Steifigkeit der Lager und die Materialauswahl sowie die Position der Wellenlager.
ARA verglich seine Abaqus-Analyseergebnisse mit den Ergebnissen der Rotorschaftanalyse, die von einem angesehenen Kunden durchgeführt wurden, der als führend in der Aeropropellerindustrie gilt. Die Analyseergebnisse korrelierten gut mit der Analyse, die der Kunde mit seinem eigenen, speziellen, für die Rotorschaftanalyse entwickelten Code durchführte.
Lieferantenauswahl
„TECHNIA war äußerst flexibel, geduldig und tolerant bei der Erfüllung der strengen Geschäfts- und Beschaffungsanforderungen von ARA. Darüber hinaus bot TECHNIA einen Abaqus-Sensibilisierungskurs an, um ARA bei der FEA-Auswahl zu unterstützen“
Zdenko Uvalic, Senior Structural Engineer, ARA
Nach der Auswahlentscheidung lieferte TECHNIA umgehend einen externen Schulungskurs für Abaqus-Anwender (kostenlos).
Zusammenfassung
ARA ist ein lebendiges, aufregendes und forschungsorientiertes Unternehmen. Sein wachsender Kundenstamm ist ein Beweis für die Qualität der Dienstleistungen und des Supports, die es seinen Kunden, Partnern und Subunternehmern bietet. Infolgedessen sind die Testeinrichtungen von ARA viele Monate im Voraus ausgebucht. ARA plant, seine dynamische Analysefähigkeit und die Methoden zur Erfassung dynamischer Testdaten zu erweitern. Darüber hinaus wird es seine aktuellen aeroelastischen Analyse- und Testeinrichtungen durch die Durchführung von Co-Simulationen entwickeln, die Abaqus und Tau (CFD-Code, entwickelt von DLR) verbinden.
„Wir werden sicherlich weiterhin auf das angesehene Fachwissen von TECHNIA zurückgreifen, um unsere Konstrukteure und Strukturanalysten zu schulen und technisch zu unterstützen. Wir kaufen auch zusätzliche CATIA-Lizenzen auf Ad-hoc-Basis von TECHNIA, wenn unser Arbeitsaufwand steigt.“
Zdenko Uvalic, Senior Structural Engineer, ARA
