Virtuelle Simulationen haben den gesamten Flugzeugentwicklungsprozess drastisch beschleunigt. Physikalische Tests sind jedoch nach wie vor ein wichtiger Faktor für die Validierung der Simulationsmodelle und das Verständnis der strukturellen Eigenschaften neuer Materialien und Fertigungsprozesse.
Standschwingungstests (GVT) dienen zur Bestimmung der Modenparameter eines kompletten Flugzeugs und werden in der Regel erst sehr spät im Entwicklungsprozess durchgeführt. Das Ergebnis wird verwendet, um die Analysemodelle zur Vorhersage der Flattergrenzen (Kombination aus Höhe und Geschwindigkeit) des Flugzeugs zu aktualisieren und vor dem ersten Testflug eine sichere Flugbereichsgrenze zu bestimmen. Nach den Testflügen werden die Analysemodelle aktualisiert, die endgültigen Flatterberechnungen vorgenommen und das Flugzeug erhält seine Lufttüchtigkeitsbescheinigung.
Standschwingungstests sind für neue Flugzeuge und für bestehende Flugzeuge, die Modifikationen unterzogen werden, vorgeschrieben. Sie werden auch an anderen Strukturen wie Hubschraubern und Raumfahrzeugen durchgeführt.
Ein typisches GVT-System umfasst Schwingerregersysteme, Beschleunigungssensoren und die LAN-XI-Datenerfassungshardware. Messungen und Nachbearbeitung erfolgen mit der BK Connect®-Software. Die Testgeometrie wird basierend auf einem Finite-Elemente-(FE)-Modell des Testobjekts definiert. Das FE-Modell bildet auch die Grundlage für eine Vorab-Analyse zur Definition der Anregungs- und Antwort-DOFs (Degree-Of-Freedoms) und für die Untersuchung der Zielmodi.
Das System ist je nach Größe des Prüfobjekts skalierbar. Insbesondere bei großen Objekten kann die LAN-XI-Datenerfassungshardware verteilt aufgestellt werden, um die Verkabelung zu minimieren.
Fortschritte in der elektrischen Antriebstechnik eröffnen neue Möglichkeiten für neue Strukturgeometrien. Alle Flugzeuge müssen vor ihrer Flugtauglichkeit auf ihre strukturelle Integrität geprüft werden, aber diese neuen Geometrien erfordern noch mehr Aufmerksamkeit. Ebenso müssen die neuen Antriebsmethoden charakterisiert und im Hinblick auf ihre Flugtauglichkeit optimiert werden, um die Reichweite zu maximieren.
In diesem Dokument wird die Bedeutung von Standschwingungstests untersucht und erläutert, warum sie bei der Entwicklung elektrischer Antriebssysteme zu berücksichtigen sind.
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