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.

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.


Wechsel zur analysebasierten Zertifizierung

Wechsel zur analysebasierten Zertifizierung

Moderne Tools: Flugzeughersteller und Zulieferer sind bestrebt, den Flugzeugzulassungsprozess, der hauptsächlich auf physischen Tests basiert, zu beschleunigen. Oftmals wurden Bestrebungen, eine Zertifizierung durch Analysen zu erlangen, durch veraltete Analysetools und -prozesse aufgehalten. Die intuitive Benutzererfahrung und die integrierten Lösungs-Workflows von Altair HyperMesh™ steigern die Effizienz bei der Zertifizierung durch Analyseprozesse in der gesamten Branche. Simulationsgestützte Designtools, einschließlich der Altair OptiStruct™-Topologieoptimierung, werden immer häufiger eingesetzt.

Analyseberichtsautomatisierung: Das Erstellen detaillierter Belastungsberichte kann langwierig und repetitiv 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. Altair Automated Reporting Director™ stellt sicher, dass alle Berichte eine Standardstruktur und ein Standardformat für die Beschreibung und Überprüfung des Modells sowie für die Darstellung von Ergebnissen aufweisen.

Optimierung und Designs mit minimalem Gewicht: Um die Produktentwicklungszeit zu senken, müssen Unternehmen Simulationen und Optimierungen anwenden, um Designs weiterzuentwickeln, anstatt sie zu validieren. Um dies zu erreichen, geben wir Ingenieuren mit Tools wie Altair Inspire™ und Altair SimSolid™die Möglichkeit, Simulationen und Optimierungen am Anfang des Designzyklus anzuwenden. 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

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 für Lagen unter Beachtung von Fertigungseinschränkungen. Altair Multiscale Designer™ bietet genaue und effiziente Simulationen von Materialien und Teilen, die aus Endlosfasern und Kurzfasern, Wabenkernen, Gitterstrukturen und mehr hergestellt sind.

Simulation von Mechanismen: Altair MotionSolve™ stellt eine integrierte Mehrkörperlösung zum Analysieren und Verbessern der Leistung mechanischer Systeme bereit. MotionSolve® simuliert dynamische Systeme, darunter solche für den Bodenbetrieb (Taxiing, 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, einschließlich Lösungen für Wärmeübertragung, Schrauben- und Dichtungsmodellierung, 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

Systeminteraktionen verstehen

Multiphysik-Simulation: Altair stellt Multiphysik-fähige Software bereit, 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 strukturelle Antwort der Radarkuppel unter aerodynamischer Last vorherzusagen.

Antennendesign und -platzierung: In Flugzeugen wird inzwischen mehr Funkausrüstung an Bord installiert. In der Regel ist ein Flugzeug mit Dutzenden Systemen ausgerüstet – Wetterradar, Kommunikations- und Navigationssysteme, Überwachungsausrüstung und Flugverkehrskontrollausrüstung – für die viele unterschiedliche Antennentypen auf unterschiedlichen Frequenzbändern funktionieren müssen. Die Leistung einer Antenne wird dadurch beeinflusst, wo sie angebracht ist. Altair Feko™ ermöglicht das Optimieren von Antennendesign und -platzierung für die Systemintegration.

Elektromagnetische Kompatibilität: Die elektromagnetische Kompatibilität (EMC) stellt sicher, dass ein Flugzeug sicher funktioniert, indem die Konformität mit EMC-Störfestigkeits- und -Emissionsstandards überprüft wird. Feko® kann wichtige EMC-Kriterien, darunter die Antennenkopplung, simulieren, um die Leistungsfähigkeit des Funksystems sicherzustellen und dessen Empfindlichkeit für starke Funksignale von externen Systemen, HIRF (High-Intensity Radiated Fields) genannt, zu überprüfen. Simulationen ermöglichen Designentscheidungen zum Dämpfen von HIRF-Effekten, die elektromagnetische Felder um Geräte oder hochfrequente Ströme auf Kabeln verursachen können, was sich negativ auf die Leistungsfähigkeit der Geräte auswirken würde.