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Titel:

Strukturmechanische Blisk-Auslegung unter Verwendung von Metamodellen

Autor(en): I. Reuter, M. Voigt, R. Mailach, K.-H. Becker, A. Fischersworring-Bunk, H. Schlums, M. Ivankovic
Zusammenfassung: Die Zielsetzung von Metamodellanwendungen ist es, eine große Menge an Systeminformationen aus einem gegebenen Datensatz zu prognostizieren. Anwendungsgebiete innerhalb eines computergestützten Auslegungsprozess sind z.B. Optimierungsaufgaben, Auslegung eines robusten Designs oder Sensitivitätsanalysen. Diese Art der Auslegungsstrategie ist ideal für die schnelle Vorauslegung zukünftiger Turbomaschinenkomponenten. Die vorliegende Veröffentlichung beinhaltet die Metamodellverfahren: Polynom-Regression - Least Squares (LS), Least Absolute Shrinkage and Selection Operator (LASSO), Moving-LS (MLS) und Radiale Basisfunktionen (RBF). Der Fokus liegt in der Selektion des Metamodells, welches die beste Prognosefähigkeit für den jeweiligen Datensatz besitzt. Für die strukturmechanische Auslegung der Blisk wurde eine vollautomatische Prozesskette von der Geometrievariation bis hin zur FE-Analyse entwickelt. Das FE-Modell beschreibt dabei drei statische Belastungszustände - Start, Steigen und Reiseflug. Basierend auf dieser Prozesskette und definierten geometrischen Designgrenzen wird eine Monte-Carlo-Simulation (MCS) durchgeführt und analysiert. Ein separates Auswertungsnetz und das HDF5-Datenformat dienen dazu, um für jeden einzelnen Flugzustand die resultierenden Daten der MCS an topologisch gleichen Orten zu verwalten. Abschließend werden die Sensitivitäten zwischen geometrischen Eingangsgrößen und resultierenden Spannungen ausgewertet und eine Designempfehlung auf Basis von Metamodellen gegeben.
Veranstaltung: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, München
Verlag, Ort: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2017
Medientyp: Conference Paper
Sprache: deutsch
Format: 21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten
URN: urn:nbn:de:101:1-201712088824
Stichworte zum Inhalt: Blisk, Ersatzmodelle, Flugtriebwerk, geometrischer Entwurf, Metamodelle, Robustheit, Sensitivitäten
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Veröffentlicht am: 08.12.2017