Luft- und Raumfahrt

Luft- und Raumfahrt

Die Raumfahrt gehört den Forschern. Wir haben bei der Schaffung von Optimierungszentren bei bedeutenden Raumfahrt-Erstausrüstern eine führende Rolle gespielt. Unsere Simulationstechnologien entwickeln komplexe, äußerst genaue Finite Elemente-Modelle für das virtuelle vorausschauende Testen von Flugwerken, Motoren und Innenräumen von Flugzeugen. Wir simulieren exakt Aufprallschäden und korrelieren sie mit entsprechenden Wechselwirkungen. Jetzt verschmelzen neue und alte Methoden und ermöglichen völlig neue Prozesse, die uns weiter bringen als je zuvor.

eGUIDE FÜR eVTOL-ENTWICKLER

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Städtischer Luftverkehr verheißt, überlastete Straßen zu entlasten und die Umweltverschmutzung zu verringern. Finden Sie heraus, wie Sie Flugzeuge der nächsten Generation von der Ideen- zur Entwicklungsphase bringen.

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Design für die Zukunft

Design für die Zukunft

Jahrelang wurden als vorherrschender Präprozessor und Solver für Flugzeugstrukturanalysen Technologien verwendet, die auf das Apollo-Programm zurückgehen. Im Laufe der vergangenen zehn Jahre hat der zunehmende Einsatz von Topologieoptimierung in der Luftfahrtindustrie zu einem Wandel geführt. Jetzt ändern moderne lösungsspezifische Workflows die Benutzererfahrung bei der Vorverarbeitung und machen die Zertifizierung anhand von Analyseprozessen effizienter.

Mehr Agilität beim Maschinenbau

Mehr Agilität beim Maschinenbau

Luft- und Raumfahrtorganisationen möchten Konstrukteure nicht nur in die Lage versetzen, Teile nicht nur zu entwerfen, sondern auch zu analysieren und zu zertifizieren, um die Entwicklungszeiten mithilfe von Simulationen zu verkürzen. Diese Tatsache regt die Entwicklung einer neuen Art von Tool an, das eine Umgebung für Analyse, Optimierung, Herstellungskontrollen und Geometriebearbeitung bereitstellt und so schnellere Designiterationen und eine schnellere Entscheidungsfindung ermöglicht.

Einfachere Entscheidungsfindung zu Konzepten

Einfachere Entscheidungsfindung zu Konzepten

Der verstärkte Einsatz von Datenanalysen beeinflusst, wie frühe Programmentscheidungen getroffen werden. Die Anwendung von statistischen Methoden, etwa Dimensionalitätsreduktionen für eine große Anzahl an Designvariablen, macht es leichter, eine Untergruppe kritischer Leistungskriterien zu identifizieren. Die wichtigsten Maßnahmen können dann während früher Analysen erwogen werden, wobei mithilfe fortschrittlicher physikalischer Simulationen die vielversprechendsten Designkonzepte bestimmt werden.

Wie können wir Ihnen helfen, die Zukunft der Luft- und Raumfahrt zu gestalten?

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Wechsel zur analysebasierten Zertifizierung

Wechsel zur analysebasierten Zertifizierung

Moderne Werkzeuge: Flugzeughersteller und Zulieferer wollen den Flugzeugzulassungsprozess beschleunigen, der hauptsächlich auf physikalischen Tests beruht. Oftmals wurde eine Zertifizierung durch Analysen anhand veralteter Analysetools und -prozesse aufgehalten. Die intuitive Benutzerführung und die integrierten Lösungsworkflows von Altair® HyperWorks® steigern die Effizienz der Zertifizierungs- und Analyseprozesse in der gesamten Branche. Altair® OptiStruct® enthält eine erweiterte, proprietäre Version von NASTRAN, die in praktisch jeder Branche eingesetzt wird. OptiStruct bietet Solver für lineare und nichtlineare Analysen, Schwingungen, Akustik, Ermüdung, Wärmeübertragung und Multiphysik an.

Analyseberichtsautomatisierung: Das Erstellen detaillierter Belastungsberichte kann langwierig und ermüdend sein und Entwicklungszeit beanspruchen, die besser für das Interpretieren und Verstehen von Simulationsergebnissen aufgewandt werden sollte. Die Prozessautomatisierung kann die für Berichterstellung und Aktualisierung erforderliche Zeit um bis zu 80 % senken. Der HyperWorks Automated Reporting Workflow gewährleistet, dass alle Berichte mit einer Standardstruktur und einem Standardformat für Modellbeschreibung, Modellüberprüfung und Ergebnisdarstellung erstellt werden.

Optimierung und minimale Gewichtsdesigns: OptiStruct ist ein einzigartiges Tool für die Topologie-Optimierung des Strukturentwurfs. Die Produktentwicklungszeit lässt sich verkürzen durch Simulation und Optimierung, um Entwürfe voranzutreiben, anstatt sie zu validieren. Deshalb bieten wir Simulation und Optimierung im Vorfeld des Entwicklungszyklus mit Tools wie Altair® Inspire™ und Altair® SimSolid® an. Diese Tools unterstützen die Funktionen für Analyse, Optimierung, Herstellungskontrollen und Geometriebearbeitung, die für schnelle Designiterationen und Entscheidungen zu einem frühen Zeitpunkt erforderlich sind.

Fortschrittliche Simulation und Analyse

Design von Verbundstrukturen: OptiStruct wird weithin für das Design und die Optimierung von Laminatverbundwerkstoffen verwendet. Es liefert optimale Lageformen, die optimale Anzahl an Lagen und die optimale Schichtreihenfolge unter Beachtung von Fertigungseinschränkungen. Altair® Multiscale Designer™ bietet genaue und effiziente Simulationen von Materialien und Teilen aus Endlosfasern und Kurzfasern, Wabenkernen, Gitterstrukturen und vielen mehr.

Simulation von Mechanismen: Altair® MotionSolve® stellt eine integrierte Mehrkörperlösung zum Analysieren und Verbessern der Leistung mechanischer Systeme dar. MotionSolve® simuliert dynamische Systeme, u. a. für den Bodenbetrieb (Rollfeld, Start, Landung, Bremsung und Startabbruch), das Einziehen des Fahrwerks und die Bewertung von Getriebekräften, den Klappenmechanismus, Flugsteuerung und Fluglage, Türöffnungsmechanismen, Hubschrauberdesign, Satellitensteuerung und Untersuchungen zur Positionierung von Sitzen.

Antriebsentwicklung: OptiStruct unterstützt Rotordynamiklösungen für Rotoreffekt, Mode-Tracking und Rotorenergie aus komplexen Eigenwertanalysen. Zusätzlich bietet es umfassende physikalische Berechnungen für nichtlineare Analysen und Haltbarkeit, u. a. zur Wärmeübertragung, Schrauben- und Dichtungsmodellierung, für hyperelastische Materialien und effiziente Kontaktalgorithmen. Altair bietet auch Simulationen zur Unterstützung von Entscheidungen bei der Entwicklung elektrischer Antriebe im Hinblick auf die thermische, mechanische und elektromagnetische Leistung. Die Effizienz des ganzen Systems kann mit in Altair® Activate™ entwickelter Leistungselektronik und -kontrolle optimiert werden.

Systeminteraktionen verstehen

Multiphysik-Simulation: Altair bietet Multiphysik-fähige Software an, mit der unterschiedlichste interagierende physikalische Modelle kombiniert werden können, um die mechanischen, elektromagnetischen und aerodynamischen Eigenschaften eines Systems vollständig zu beschreiben. So kann beispielsweise das Luftdruckfeld während des Fluges auf einer Radarkuppel mit Altair® AcuSolve™ simuliert werden, einem CFD-Solver (Computational Fluid Dynamics, numerische Strömungsmechanik). Die Druckverhältnisse können dann in einem OptiStruct-Modell abgebildet werden, um die Reaktion der Radarkuppel auf aerodynamische Last vorherzusagen.

Antennendesign und -anordnung: In Flugzeugen wird heute mehr Funk installiert. In der Regel ist ein Flugzeug mit Dutzenden Systemen ausgerüstet – Wetterradar, Kommunikations- und Navigationssysteme, Überwachung und Flugverkehrskontrolle –, die viele unterschiedliche Antennentypen auf unterschiedlichen Frequenzbändern erfordern. Die Leistung einer Antenne hängt davon ab, wo sie angebracht ist. Altair® Feko® ermöglicht das Optimieren von Antennendesign und -anordnung für die Systemintegration.

Elektromagnetische Kompatibilität: Die elektromagnetische Kompatibilität (EMC) garantiert, dass ein Flugzeug sicher funktioniert, indem die Konformität mit EMC-Störfestigkeits- und -Emissionsstandards überprüft wird. Feko kann wichtige EMC-Kriterien wie die Antennenkopplung simulieren, damit das Funksystem vollauf leistungsfähig bleibt, und dessen Empfindlichkeit für starke Funksignale von externen Systemen, HIRF (High-Intensity Radiated Fields) genannt, überprüfen. Simulationen ermöglichen Designentscheidungen zum Dämpfen von HIRF-Effekten, die elektromagnetische Felder um Geräte oder hochfrequente Ströme auf Kabeln verursachen können und die Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.

Ausgewählte Ressourcen

Airbus A380 Weight Reduction through Optimization

Through collaborative partnerships with Altair in the UK, the software was developed to produce an innovative rib design, which resulted in an optimized weight saving over 500kg per aircraft. Exceptional team working has been an essential component in ensuring the total integration of design, manufacturing and supply chain capabilities.

Customer Stories

Achieving Aerospace Design Confidence with Model-based Systems Engineering

Reducing aircraft design and development time is critical for all aircraft manufacturers, from urban air mobility and electric aircraft startups to military to commercial OEMs. In order to fully understand and optimize the complex systems of systems required in modern aircraft, aerospace engineers leverage a simulation method called Model-based Systems Engineering (MBSE). MBSE allows the evaluation of various types of vehicle systems to determine which best meet the mission requirements.

Technical Document

Rolls Royce on Solving Problems in Product Design in Aerospace

Robert Fox, Engineering Associate Fellow at Rolls-Royce presents at the UK Altair Technology Conference 2019. This presentation provides some background on Rolls-Royce products and how CAE has changed the way in which such complex products are certified as being safe to fly. The presentation then moves on to outline some ways in which CAE is now being employed earlier in the design process to develop the next generation of aircraft engines. It concludes with some background on how Rolls-Royce engages with students and Universities engaging in CAE projects.

Conference Presentations

Safran Seats

Safran Seats (formerly Zodiac Seats) designs, certifies and assembles innovative, customizable and high-added-value products. For optimizing seat ergonomics to reduce passenger discomfort, Safran Seats employ Altair HyperWorks to develop biomechanical models which help with optimization of the seat form and structure.

Customer Stories
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