Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

02.07.2018 | Original Paper Open Access

Compressible-flow geometric-porosity modeling and spacecraft parachute computation with isogeometric discretization

Zeitschrift:
Computational Mechanics
Autoren:
Taro Kanai, Kenji Takizawa, Tayfun E. Tezduyar, Tatsuya Tanaka, Aaron Hartmann
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

One of the challenges in computational fluid–structure interaction (FSI) analysis of spacecraft parachutes is the “geometric porosity,” a design feature created by the hundreds of gaps and slits that the flow goes through. Because FSI analysis with resolved geometric porosity would be exceedingly time-consuming, accurate geometric-porosity modeling becomes essential. The geometric-porosity model introduced earlier in conjunction with the space–time FSI method enabled successful computational analysis and design studies of the Orion spacecraft parachutes in the incompressible-flow regime. Recently, porosity models and ST computational methods were introduced, in the context of finite element discretization, for compressible-flow aerodynamics of parachutes with geometric porosity. The key new component of the ST computational framework was the compressible-flow ST slip interface method, introduced in conjunction with the compressible-flow ST SUPG method. Here, we integrate these porosity models and ST computational methods with isogeometric discretization. We use quadratic NURBS basis functions in the computations reported. This gives us a parachute shape that is smoother than what we get from a typical finite element discretization. In the flow analysis, the combination of the ST framework, NURBS basis functions, and the SUPG stabilization assures superior computational accuracy. The computations we present for a drogue parachute show the effectiveness of the porosity models, ST computational methods, and the integration with isogeometric discretization.

Unsere Produktempfehlungen

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit dem Kombi-Abo erhalten Sie vollen Zugriff auf über 1,8 Mio. Dokumente aus mehr als 61.000 Fachbüchern und rund 500 Fachzeitschriften aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit dem Technik-Abo erhalten Sie Zugriff auf über 1 Mio. Dokumente aus mehr als 40.000 Fachbüchern und 300 Fachzeitschriften aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Premium-Abo der Gesellschaft für Informatik

Sie erhalten uneingeschränkten Vollzugriff auf alle acht Fachgebiete von Springer Professional und damit auf über 45.000 Fachbücher und ca. 300 Fachzeitschriften.

Literatur
Über diesen Artikel

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Globales Erdungssystem in urbanen Kabelnetzen

Bedingt durch die Altersstruktur vieler Kabelverteilnetze mit der damit verbundenen verminderten Isolationsfestigkeit oder durch fortschreitenden Kabelausbau ist es immer häufiger erforderlich, anstelle der Resonanz-Sternpunktserdung alternative Konzepte für die Sternpunktsbehandlung umzusetzen. Die damit verbundenen Fehlerortungskonzepte bzw. die Erhöhung der Restströme im Erdschlussfall führen jedoch aufgrund der hohen Fehlerströme zu neuen Anforderungen an die Erdungs- und Fehlerstromrückleitungs-Systeme. Lesen Sie hier über die Auswirkung von leitfähigen Strukturen auf die Stromaufteilung sowie die Potentialverhältnisse in urbanen Kabelnetzen bei stromstarken Erdschlüssen. Jetzt gratis downloaden!

Bildnachweise