UltraFLoads: Un conjunto de simulación y marco para cargas de vuelo de alta fidelidad
Autores: Feldwisch, Johan; Bauer, Martin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
UltraFLoads: Un conjunto de simulación y marco para cargas de vuelo de alta fidelidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Computación de alto rendimiento
Dinámica de fluidos computacional
Análisis aeroelásticos
Escenarios multidisciplinarios
UltraFLoads
Dinámica de vuelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Con el avance de la computación de alto rendimiento, se pueden aplicar métodos de alta fidelidad, costosos computacionalmente, en las primeras etapas del proceso de diseño de una aeronave. Esto permite la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para la evaluación del rendimiento de vuelo, las cualidades de manejo, las cargas de vuelo debido a maniobras o ráfagas, y la estabilidad, como el flutter. Estos análisis aeroelásticos requieren el acoplamiento de disciplinas para abordar adecuadamente la interacción de la flexibilidad, las fuerzas aerodinámicas y las fuerzas de inercia. Trabajos anteriores en el Centro Aeroespacial Alemán han demostrado la prueba de concepto para esos análisis multidisciplinarios. Ahora, UltraFLoads es un conjunto de simulación en el ecosistema FlowSimulator que ofrece escenarios multidisciplinarios estandarizados. UltraFLoads puede ser utilizado como una herramienta, como una biblioteca y como un marco. Este trabajo describe la arquitectura, las capas de integración, qué escenarios están disponibles y qué ecuaciones se utilizan. Se presentan tres aplicaciones diferentes. El primer caso involucra una simulación acoplada de fluido-estructura en estado estacionario con deformación geométricamente no lineal. El segundo caso compara la deformación de una aeronave elástica simulada y libre en vuelo con datos reales de pruebas de vuelo. La última aplicación demuestra las capacidades dinámicas de vuelo con una maniobra de banco a banco.
Descripción
Con el avance de la computación de alto rendimiento, se pueden aplicar métodos de alta fidelidad, costosos computacionalmente, en las primeras etapas del proceso de diseño de una aeronave. Esto permite la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para la evaluación del rendimiento de vuelo, las cualidades de manejo, las cargas de vuelo debido a maniobras o ráfagas, y la estabilidad, como el flutter. Estos análisis aeroelásticos requieren el acoplamiento de disciplinas para abordar adecuadamente la interacción de la flexibilidad, las fuerzas aerodinámicas y las fuerzas de inercia. Trabajos anteriores en el Centro Aeroespacial Alemán han demostrado la prueba de concepto para esos análisis multidisciplinarios. Ahora, UltraFLoads es un conjunto de simulación en el ecosistema FlowSimulator que ofrece escenarios multidisciplinarios estandarizados. UltraFLoads puede ser utilizado como una herramienta, como una biblioteca y como un marco. Este trabajo describe la arquitectura, las capas de integración, qué escenarios están disponibles y qué ecuaciones se utilizan. Se presentan tres aplicaciones diferentes. El primer caso involucra una simulación acoplada de fluido-estructura en estado estacionario con deformación geométricamente no lineal. El segundo caso compara la deformación de una aeronave elástica simulada y libre en vuelo con datos reales de pruebas de vuelo. La última aplicación demuestra las capacidades dinámicas de vuelo con una maniobra de banco a banco.