Tools
An der Professur für Luftfahrzeugtechnik wurde eine Vielzahl hauseigener Software zur Durchführung simulativer Untersuchungen entwickelt. Eine Auswahl der hauseigenen Programme des Lehrstuhls ist im Nachfolgenden aufgeführt.
eLamX²
An der Professur für Luftfahrzeugtechnik wird seit Jahren das frei nutzbare Laminatberechnungsprogramm eLamX² (expandable Laminate eXplorer) entwickelt. Dieses wird weltweit in Lehre, Forschung und Industrie zur schnellen Auslegung von Faserverbundstrukturen eingesetzt und steht als Open Source Software zur Verfügung.
SandMesh³
Für die zuverlässige Simulation des mechanischen Verhaltens eines Sandwichs unter Impact-Last sowie einer numerischen Analyse des Versagens von geschädigten und ungeschädigten Proben müssen detaillierte FE-Modelle erstellt werden. Der effizienten Lösung dieser Aufgabe dient SandMesh³.
GEOpS²
GEOpS² (Genetic and Evolutionary Optimisation of Structures) ist ein seit über zwei Jahrzehnten an der Professur für Luftfahrzeugtechnik entwickeltes Programm zur numerischen Optimierung mittels Evolutionärer Algorithmen. Sein paralleler Ansatz kombiniert Ansätze der Genetischen Algorithmen, Evolutionsstrategien und der Differentiellen Evolution. Dies erlaubt eine robuste Lösung einer großen Bandbreite ingenieurstechnischer Optimierungsprobleme unter Einbeziehung kontinuierlicher und diskreter Entwurfsvariablen sowie diskontinuierlicher Lösungsräume. Ein Fokus liegt dabei auf der Anwendung für globale Mehrzieloptimierungen.
FiPPS²
FiPPS² (Finite Elemente Programm-Paket zur Strukturberechnung) ist ein linear-statischer Finite Elemente Löser. Er zeichnet sich durch seine hohe Effizienz und Fähigkeit zur Parallelisierung aus. Neben der linear-statischen FE-Analyse können linearisierte Stabilitätsrechnungen durchgeführt werden. Derzeit stehen Zwei-Knoten Balkenelemente, 8-Knoten Schalenelemente mit geschichteter Formulierung sowie 20-Knoten Volumenelemente mit geschichteter Formulierung zum Einsatz.
WingModeller²
Zur parameterbasierten Generierung detaillierter FE-Modelle von Flugzeugflügeln dient der hauseigene Modellgenerator WingModeller². Neben konventionellen Flügelgeometrien sind auch unkonventionelle Konfigurationen, wie Box-Wings, einfach realisierbar. Zur einfachen und schnellen Generierung fertig vernetzter FE-Modelle steht eine Bibliothek mit gängigen Strukturelemente, wie Flügelhaut, Holme, Stringer und Rippen, in parametrisierter Form bereit.
CsCalc
CsCalc (Cross Section Calculation) erlaubt eine einfache, GUI-basierte Generierung zweidimensionaler Querschnitte beliebiger Form. Dabei ist eine Kombination verschiedener Materialien mit unterschiedlichen Kennwerten möglich. Mittels eines numerischen Ansatzes können alle relevanten Querschnittseigenschaften, zur Nutzung in Balkenmodellen, berechnet werden. Diese umfassen unter anderem Flächenträgheitsmomente, Querschnittsfläche und die Position des Massenschwerpunkts sowie des Schubmittelpunkts.
SAFARi
SAFARi (Semi Analytical Flutter Analysis Routine) ermöglicht eine semi-analytische Analyse aeroelastischer Flügeleigenschaften. Es dient der Berechnung von Eigenfrequenzen und Eigenformen sowie der geschwindigkeitsabhängigen Frequenz- und Dämpfungsverläufe. Hieraus kann die Flattergeschwindigkeit bestimmt werden. SAFARi ist für Trapezflügel großer Streckung mit angebrachten Zusatzmassen konzipiert. Neben dem Einsatz in der Forschung kommt SAFARi in der Lehre zum Einsatz.