AbstractThe modern requirement for low weight/high strength aircraft structures is placing an every increasing emphasise on the direct use of optimisation methods in the overall design process. In certain cases, such as that of the Blended Wing-Body (BWB) aircraft, the design cannot be successfully completed without the application of optimisation methods. This type of complex design has inevitably led to the growth in the size of the optimisation problem with large numbers of design variables and constraints being required in a design with strong interactions between the various structural components. Treating the problem in the conventional manner with all components considered simultaneously leads to excessive computer run times. In order to control this growth in problem size a multi-level approach has to be used in order to break down the problem into several sub-problems taking into account the structural coupling effects. Such an approach enables the use of parallel computer processing leading to a significant reduction of the computer run time and decreases the design cycle time.
ZusammenfassungIm Hinblick auf ein möglichst geringes Gewicht bei möglichst hoher effektiver Festigkeit erfordert der moderne Flugzeug-Leichtbau immer mehr den gezielten Einsatz algorithmischer Strukturoptimierung im gesamten Entwurfsprozess. In bestimmten Fällen, wie etwa bei Nurflüglern (Blended Wing Bodies, BWB), ist der Einsatz von Optimierungsmethoden sogar fast unumgänglich. Dabei wächst mit der Anzahl gegebener Entwurfsvariablen und zu beachtender Nebenbedingungen die Größe eines Optimierungsproblems schnell, und es sind starke Interaktionen zwischen den beteiligten Teilstrukturen zu berücksichtigen. Die gleichzeitige detaillierte Analyse und Optimierung aller Strukturkomponenten verbietet sich in der Regel vom Berechnungsaufwand her. Das Aufwandsproblem lässt sich jedoch durch eine Aufspaltung in Teilprobleme und eine geeignete hierarchische Optimierung bewältigen, wobei alle wichtigen Interaktionseffekte zu berücksichtigen sind. Nicht zuletzt ermöglicht ein derartiger Zugang den Einsatz verteilten Rechnens mit einer entsprechenden Reduktion des erforderlichen Zeitaufwandes.
Implementation of a multi-level optimisation methodology within the e-design of a blended wing body
Implementierung einer hierarchischen Optimierungs-Methodologie im Entwurfsprozess eines Nurflüglers
Aerospace Science and Technology ; 8 , 2 ; 145-153
2003-08-07
9 pages
Article (Journal)
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Springer Verlag | 2020
|Wing design for blended-wing-body aircraft
TIBKAT | 2017
|Blended Wing Body Design Challenges
British Library Conference Proceedings | 2003
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