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B5.1 - ADEMAO: Aircraft Design Engine based on Multidisciplinary Analysis and Optimization

B5.1 - ADEMAO: Aircraft Design Engine based on Multidisciplinary Analysis and Optimization

Allgemeines Ziel des Forschungsprojekts

 Referenzflugzeugkonfiguration

Das Forschungsprojekt B5.1 befasst sich mit der Entwicklung des Flugzeugdesigns von fortschrittlichen Multi-Fidelity-Flugzeugdesign-Tools. Im Rahmen von SE2A besteht das Ziel der Gruppe darin, ein Flugzeugdesign-Triebwerk zu entwickeln, das auf einer multidisziplinären Analyse und Optimierung (ADEMO) basiert, das im Flugzeugdesign einen Multi-Fidelity-Ansatz verwendet und mit unkonventionellen Flugzeugkonfigurationen und fortschrittlichen Flugzeugzellen arbeiten kann und Motorentechnologien. Darüber hinaus wird das MDO-Framework (Multi-Disciplinary Optimization) integriert, um MDO-Studien zu Flugzeugkonfigurationen durchzuführen.

Mit ADEMO wird eine Familie von Transportflugzeugen entworfen, die den Großteil des Luftverkehrsbedarfs der Zukunft abdeckt und alle fortschrittlichen Technologien umfasst, die im SE2A-Cluster entwickelt und untersucht wurden.

ADEMAO - Aircraft Design Engine basierend auf multidisziplinärer Analyse und Optimierung

 Allgemeine Struktur von ADEMO

ADEMAO besteht aus mehreren Schichten. Die erste Schicht ist ein vollständiges Werkzeug für die Flugzeugkonzeption, einschließlich aller relevanten Disziplinen im Flugzeugdesign, jedoch mit einer niedrigeren / mittleren Wiedergabetreue. Dieses Tool wird für die vollständige Konzeption von Flugzeugen verwendet und bietet allgemeine Ergebnisse wie Flugzeuggeometrie, Gewichtsverteilung, Energieverbrauch und Missionsanalyse. Die zweite Ebene ist eine Ersatzmodellierungs-Toolbox, mit der die Ergebnisse von High-Fidelity- und experimentellen Analysen mit dem Low-Fidelity-Entwurfswerkzeug verknüpft werden. Diese Toolbox wird auch zur Multi-Fidelity-Optimierung verwendet. Die dritte Schicht ist eine physikbasierte MDO-Toolbox (Coupled-Adjoint Multidisciplinary Design Optimization) mit mittlerer Wiedergabetreue. Diese Toolbox wird für detailliertere Konstruktionsverbesserungen von Flugzeugen verwendet und liefert Ausgaben, z. B. Flugzeuglasten für eine detaillierte strukturelle Konstruktion. Schließlich ist die vierte Schicht eine High-Fidelity-MDO-Toolbox zur Entwurfsoptimierung ausgewählter dominanter Flugzeugkomponenten, wobei fortschrittliche Technologien mit dem Forschungscluster analysiert werden

Details des Projekts

Mitglieder

Stanislav Karpuk

Institut für Flugzeugbau und Leichtbau

Publikationen

Y. Liu, S. Karpuk, A. Elham, “Multi-fidelity Design Optimization of a Long-range Blended Wing Body Aircraft with New Airframe Technologies”, AIAA SciTech, Orlando, FL, 6-10 January 2020.

N. Kleemann, S. Karpuk, “Conceptual Design and Optimization of a Solar-Electric Blended Wing Body Aircraft for General Aviation", AIAA SciTech, Orlando, FL, 6- 10 January 2020.

Kontakt

Projektleitung

Prof. Dr.-Ing. A. Elham
Institut für Flugzeugbau und Leichtbau

Tel: +49 531 391 9930

Einrichtung

Technische Universität Braunschweig,
Hermann-Blenk-Straße 35, 38108 Braunschweig

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