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Automatisierte Modellerstellung zur Berechnung von Innenlärm in Flugzeugen (de)
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Abstract:
Die Schadstoffemissionen zukünftiger Flugzeuggenerationen werdeneinen immer größeren Anteil an der Gesamtbewertung eines Flugzeugseinnehmen. Gerade im Hinblick auf die derzeitige Energiekrise sindalternative Antriebe und Energieträger verstärkt im Fokus derForschung. Ihre Integration in den Flugzeugentwurf kann zugrundlegenden Veränderungen im Bereich des Rumpfdesigns und derPosition und Art der Antriebe führen. Insbesondere beim Übergangvon Strahl- zu Propeller-Triebwerken ändert sich die Charakteristikder Lärmemission deutlich und stellt damit neue Anforderungen anSchallschutzmaßnahmen für die Passagiere.Das DLR-interne Projekt INTONATE hat es sich zur Aufgabe gemacht,den Pfad des Lärms von der Quelle bis zum Ohr des Passagiersmittels Simulationen abzubilden. Auf diese Weise kann bereits imFlugzeugvorentwurf eine Bewertung des Innenlärms vollzogen werden.Der folgende Artikel beschäftigt sich mit der Erstellung einesFinite-Elemente (FE) Modells der Primär- und Sekundärstruktur einerFlugzeugkabine inklusive aller Kavitäten. Auf der Basis von bereitgestellten Geometriemodellen und Luftfahrtzeugdatensätzen imCommon Language for Aircraft Design (CPACS) Format werden dieeinzelnen Modelle im FE-Programm Ansys mittels des erstellten Python-Moduls cpacs2ans fusioniert. Die CPACS-Definitionen steuern hierbei dieKontakterstellung der geometrischen Modelle, die Materialien sowiedie Fluid-Struktur-Interaktionen. Die Vorgehensweise wird amBeispiel eines real existierenden Rumpfaufschnitts demonstriert.