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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

10. Interfacing MSC Nastran to the CFD-Solver DLR-Tau for Unsteady FSI Analyses with Nonlinear Aircraft Structures

verfasst von : Matthias C. Haupt, Klemens Lindhorst, Peter Horst

Erschienen in: AeroStruct: Enable and Learn How to Integrate Flexibility in Design

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

For the partitioned analysis of fluid structure interactions the coupling of fluid and structural analysis codes is a basic requirement. For this purpose the MSC Nastran solver provides a programming interface OpenFSI, which is used and extended here for a flexible usage. Target is the integration of this nonlinear structural solver into the parallel programming environment FlowSimulator in which the DLR-Tau code is used for fluid analysis. The developed component based architecture and implementation is explained in detail. Two applications show the characteristics of nonlinear behaviour of aircraft structures. A beam-like behaviour shows in the nonlinear aeroelastic loading case a stiffening due to larger deflections and rotations and a correct kinematic shortening of the wing-span. A tin-walled wing structure shows skin buckling, which reduces the overall stiffness of the wing and alters the flowfield locally. Both effects can not be reproduced by the classical linear theory.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat M. Haupt, R. Niesner, R. Unger, P. Horst, Computational aero-structural coupling for hypersonic applications. 9th AIAA/ASME Joint Thermophysics and Heat Transfer Conference, (AIAA 2006-3252, 5–8 June, San Francisco, California, 2006) M. Haupt, R. Niesner, R. Unger, P. Horst, Computational aero-structural coupling for hypersonic applications. 9th AIAA/ASME Joint Thermophysics and Heat Transfer Conference, (AIAA 2006-3252, 5–8 June, San Francisco, California, 2006)
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Zurück zum Zitat R. Unger, M. Haupt, P. Horst, Coupling techniques for computational non-linear transient aeroelasticity. J. Aerosp. Eng. 222, 435–447 (2008) R. Unger, M. Haupt, P. Horst, Coupling techniques for computational non-linear transient aeroelasticity. J. Aerosp. Eng. 222, 435–447 (2008)
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Zurück zum Zitat M. Meinel, G.O. Einarsson, The FlowSimulator framework for massively parallel CFD applications. Para 2010, state of the art in scientific and parallel computing, (Reykjavik, Iceland, 6–9 June 2010) M. Meinel, G.O. Einarsson, The FlowSimulator framework for massively parallel CFD applications. Para 2010, state of the art in scientific and parallel computing, (Reykjavik, Iceland, 6–9 June 2010)
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Zurück zum Zitat D. Schwamborn, T. Gerhold, V. Hannemann, On the Validation of the DLR-TAU Code, in New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics, Notes on Numerical Fluid Mechanics, (Springer, Berlin, 1999), pp. 426–433 D. Schwamborn, T. Gerhold, V. Hannemann, On the Validation of the DLR-TAU Code, in New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics, Notes on Numerical Fluid Mechanics, (Springer, Berlin, 1999), pp. 426–433
8.
Zurück zum Zitat W. Su, C.E.S. Cesnik, Strain based analysis for geometrically nonlinear beams: a modal approach, 53rd AIAA structures, structural dynamics and materials conference, (AIAA 2012-1713, 23–26 April 2012, Honolulu, Hawaii, 2012) W. Su, C.E.S. Cesnik, Strain based analysis for geometrically nonlinear beams: a modal approach, 53rd AIAA structures, structural dynamics and materials conference, (AIAA 2012-1713, 23–26 April 2012, Honolulu, Hawaii, 2012)
9.
Zurück zum Zitat R. Heinrich, L. Reimer, Comparison of different approaches for gust modelling in the CFD code TAU. International forum on aeroelasticity and structure dynamics, (Bristol, UK, 2013) R. Heinrich, L. Reimer, Comparison of different approaches for gust modelling in the CFD code TAU. International forum on aeroelasticity and structure dynamics, (Bristol, UK, 2013)
Metadaten
Titel
Interfacing MSC Nastran to the CFD-Solver DLR-Tau for Unsteady FSI Analyses with Nonlinear Aircraft Structures
verfasst von
Matthias C. Haupt
Klemens Lindhorst
Peter Horst
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-72020-3_10

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.