Geometriemodellierung im Konzeptentwurf

Herausforderungen im klassischen Entwurfsprozess

In jeder Phase berücksichtigen Ingenieur*innen die Anforderungen verschiedener Disziplinen wie Aerodynamik, Strukturmechanik, Flugphysik und Fertigung. Diese Bereiche beeinflussen sich gegenseitig. Früher berechnete jede Disziplin ihre Modelle unabhängig voneinander.

Das führte zu klaren Nachteilen: Ingenieur*innen mussten die Ergebnisse aus der Aerodynamik manuell in die Eingabemodelle der Strukturmechanik übertragen. Ebenso trugen sie Änderungen an der Flugzeuggeometrie separat in alle Disziplinmodelle ein. Diese Arbeitsschritte verlangsamten den Entwicklungsprozess erheblich.

Integration von Disziplinen im Projekt AeroStruct

Heute beschleunigen integrierte Optimierungswerkzeuge die Entwicklung. Sie übertragen die Ergebnisse einer Disziplin automatisch in das Eingabemodell einer anderen. Dadurch sinkt der manuelle Aufwand, und Ingenieur*innen erreichen ein optimiertes Gesamtergebnis in kürzerer Zeit. Grundlage dieser Kopplung bildet stets die Flugzeuggeometrie, die alle disziplinspezifischen Modelle verbindet.

Um diesen Ansatz umzusetzen, initiierte Airbus Defence and Space gemeinsam mit Partnern das Verbundprojekt AeroStruct, das das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) koordiniert.

Beitrag der RISC Software GmbH

Die RISC Software GmbH erhielt den Auftrag, ein Softwaresystem zu entwickeln. Dieses sollte die existierenden Analyseprogramme von Airbus Defence and Space zusammenführen und so einen synchronen Fortschritt der einzelnen Disziplinen ermöglichen.

Ergebnisse des Projekts

Im Rahmen von AeroStruct realisierte RISC Software unter anderem:

• Auswahl einer standardisierten Beschreibungssprache für Flugzeuggeometrien
• Definition eines parametrischen Geometriemodells für Flugzeuge
• Entwicklung eines Werkzeugs zur Geometrieerstellung auf Basis dieser Sprache
• Modellierung interner Flügelstrukturen (Rippen und Holme)
• Verschneidung der Flügelgeometrie mit den internen Strukturen
• Erstellung einer GUI-Anwendung zur Manipulation des parametrischen Modells
• Entwicklung eines Datenformats für Geometriemodelle inklusive disziplinspezifischer Daten auf Basis von HDF5
• Definition von Entwurfsvariablen und Abbildung auf Parameter des Geometriemodells

Projektpartner

Ansprechperson