Ein Beitrag zur numerischen Strukturauslegung aktiver Rotorblätter unter Berücksichtigung der Wechselwirkung von Strömung und Struktur:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Göttingen
Cuvillier
2012
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
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| Beschreibung: | XI, 148 S. Ill., graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
SYMBOLVERZEICHNIS VII
1 EINLEITUNG 1
2 STAND DER FORSCHUNG 3
2.1 VERFORMUNGSKONZEPTE UND AKTUATORIK 3
2.2 OPTIMIERUNG AKTIVER STRUKTUREN 11
2.3 ABGRENZUNG DER ARBEIT 13
3 GRUNDLAGEN 15
3.1 AERODYNAMIK DES ROTORBLATTES 15
3.1.1 AERODYNAMISCHE GROESSEN AM PROFIL 15
3.1.2 DIE BEWEGUNGEN DES ROTORBLATTES UND RESULTIERENDE PHAENOMENE .
17
3.2 EINFUEHRUNG IN DIE FLUID-STRUKTUR-KOPPLUNG 20
3.2.1 KLASSIFIKATION GEKOPPELTER PROBLEME 21
3.2.2 LOESUNGSSTRATEGIEN GEKOPPELTER SYSTEME 21
3.3 AKTUATOREN 22
3.3.1 PIEZOKERAMISCHE AKTUATOREN 22
3.3.2 ELEKTROAKTIVE POLYMERE 25
3.3.3 FORMGEDAECHTNISLEGIERUNGEN 26
3.3.4 MAGNETOSTRIKTIVE AKTUATOREN 28
3.3.5 HYDRAULISCHE UND PNEUMATISCHE AKTUATOREN 28
3.3.6 ELEKTRISCHE AKTUATOREN 29
4 STRUKTURKONZEPT DES AKTIVEN ROTORBLATTES 31
4.1 VORBETRACHTUNGEN 31
4.1.1 ANFORDERUNGEN AN DAS AKTIVE ROTORBLATT 32
4.1.2 ANALYSE VORHANDENER STRUKTURKONZEPTE 33
4.2 STRUKTURKONZEPT DES AKTIVEN ROTORBLATTES 34
4.2.1 AKTIVE FACHWERKSTRUKTUR 34
4.2.2 AUSWAHL DES AKTUATORTYPS 35
4.2.3 ANBINDUNG DES AKTIVEN BLATTBEREICHS AN DEN PASSIVEN 36
5 STRUKTUROPTIMIERUNG 39
5.1 GRUNDLAGEN DER STRUKTUROPTIMIERUNG 39
5.2 EVOLUTIONAERE OPTIMIERUNG 42
5.2.1 SELEKTIONSOPERATOREN 45
III
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INHALTSVERZEICHNIS
5.2.2 VERAEIIDERUNGSOPERATOREN 47
5.3 OPTIMIERUNGSPROGRAMM GEOPS
2
52
5.3.1 PROGRAMMSTRUKTUR 52
5.3.2 EFFIZIENZSTEIGERNDE MASSNAHMEN 54
6 BEWERTUNGSMODELL 57
6.1 STRUKTURMODELL 57
6.1.1 MODELLPARAMETER ZUR BESCHREIBUNG DES BAURAUMS 57
6.1.2 ENTWURFSVARIABLEN 58
6.1.3 ERWEITERTE FUNKTIONALITAETEN 61
6.1.4 NUMERISCHES ANALYSEMODELL 62
6.1.5 BELASTUNG DER ROTORBLATTSTRUKTUR 63
6.2 ABLAUF DER STRUKTURBEWERTUNG 64
6.2.1 STRAFFAKTOREN DES BEWERTUNGSMODELLS 66
6.2.2 ERSATZZIELFUNKTIONSWERT *STRUKTURMASSE" 68
6.3 KENNWERTSBERECHNUNG DES ROTORBLATTQUERSCHNITTS 69
6.3.1 METHODE DER VIRTUELLEN VERRUECKUNGEN 69
6.3.2 VALIDIERUNG DER QUERSCHNITTSBERECHNUNG 77
6.4 AKTUATOREXPERIMENT 82
6.4.1 AUFBAU, DURCHFUEHRUNG UND ERGEBNISSE DER AKTUATOREXPERIMENTE . 82
6.4.2 VALIDIERUNG DER STRUKTURSIMULATION 87
7 DIE FLUID-STUKTUR-KOPPLUNG IM BEWERTUNGSMODELL 91
7.1 STROEMUNGSSIMULATION 91
7.1.1 PANELMETHODE NACH HESS-SMITH 92
7.1.2 VALIDIERUNG DER STROEMUNGSSIMULATION 95
7.1.3 KOMPRESSIBILITAETSKORREKTUR 98
7.2 UMSETZUNG IM BEWERTUNGSMODELL 99
7.2.1 SCHNITTSTELLEN UND KONVERGENZKRITERIUM 101
7.2.2 AERODYNAMISCHE STRAFFAKTOREN UND ERSATZZIELFUNKTIONSWERTE 102
8 ANWENDUNGSBEISPIELE DER AUSLEGUNGSMETHODIK 105
8.1 VERWENDETES BEWERTUNGSMODELL UND DESSEN EINSTELLUNGEN 106
8.2 ANWENDUNGSBEISPIEL 1 108
8.2.1 AUSWERTUNG DER OPTIMIERUNGSRECHNUNGEN 110
8.2.2 AUSGEWAEHLTE STRUKTURVARIANTEN 111
8.3 ANWENDUNGSBEISPIEL 2 114
8.3.1 AUSWERTUNG DER OPTIMIERUNGSRECHNUNGEN 114
8.3.2 AUSGEWAEHLTE STRUKTURVARIANTEN 115
8.4 ANWENDUNGSBEISPIEL 3 118
8.4.1 AUSWERTUNG DER OPTIMIERUNGSRECHNUNGEN 119
8.4.2 AUSGEWAEHLTE STRUKTURVARIANTEN 119
IV
INHALTSVERZEICHNIS
8.5 ANWENDUNGSBEISPIEL 4 123
'8.5.1 AUSWERTUNG DER OPTIMIERUNGSRECHNUNGEN 123
8.5.2 AUSGEWAEHLTE STRUKTURVARIANTEN 124
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 129
LITERATURVERZEICHNIS 132
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 139
TABELLENVERZEICHNIS 143
A QUERSCHNITT 147
A.L HOLM IM UEBERGANGSBEREICH 147
V |
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| title_full | Ein Beitrag zur numerischen Strukturauslegung aktiver Rotorblätter unter Berücksichtigung der Wechselwirkung von Strömung und Struktur von Jörg Seeger |
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