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Einfluss von Druckmittelspannungen auf die Betriebsfestigkeit von geschweißten Schiffskonstruktionen

Jörg Rörup
Einfluss von Druckmittelspannungen auf die Betriebsfestigkeit von geschweißten Schiffskonstruktionen

Prognose des Leistungsbedarfs und der Masse elektrischer Bordnetze im Flugzeugentwurf

Daniela Calinski, Udo B. Carl & Carsten Koeppen
Heutige Verkehrsflugzeuge benötigen für eine Vielzahl von Anwendungen elektrische Energie. Diese Anwendungen schließen neben der energetischen Versorgung von Systemen auch die Kontrolle und Steuerung von Systemen ein. Da in allen Bereichen der Systeme zunehmend elektrische Komponenten die bisherigen mechanischen oder hydraulischen Komponenten ablösen und die Zahl elektrischer Verbraucher weiterhin steigt, nimmt der Einfluß des elektrischen Systems auf das gesamte Flugzeug zu und muß bei zukünftigen Entwürfen berücksichtigt werden. Der Haupteinfluß des elektrischen Systems auf das...

Signal- und modellbasierte Konzepte zur elektronischen Lastbegrenzung im Antriebsstrang von Hochauftriebssystemen

Uwe Neumann, Ben Holert & Udo B. Carl
In heute herkömmlichen Landeklappensystemen wird die zur Positionierung notwendige mechanische Leistung von einer zentralen hydraulischen Antriebseinheit bereitgestellt und über eine Wellentransmission zu jedem der Rotationsaktuatoren in den beiden Tragflügeln geführt. Dabei bewegen die Aktuatoren die einzelnen Profilflächen über ein Führungsgetriebe entlang einer definierten Bahn. Mechanische Lastbegrenzereinrichtungen sind vorgesehen, um eine lokale Überlast von Antriebskinematik und Struktur zu vermeiden, wenn deren Bewegung durch ein Klemmen der Klappenführungsmechanismen gestört wird. Im Rahmen dieses Artikels sind Konzepte zur...

Kopplungen und Sensitivitäten des Einflusses von Systemen auf den Flugzeugentwurf

Carsten Koeppen & Udo B. Carl
Die Ausrüstungssysteme moderner Verkehrsflugzeuge beeinflussen entscheidend die Wirtschaftlichkeit von Verkehrsflugzeugen, da Parameter der Systeme eng mit den Entwurfskennwerten wie Masse, Leistungsentnahme vom Triebwerk, Wartungs- und Herstellkosten des Gesamtflugzeuges verkoppelt sind. Um diese Abhängigkeiten bereits im frühen Entwurfsstadium berücksichtigen zu können, sind Modelle erforderlich, die diese Kopplungen auf der Basis technischer und physikalischer Zusammenhänge abbilden. Dazu wurde ein Konzept entwickelt, das aus den drei Schritten "Identifikation der Importanzen", "Bildung der Funktionale" und "Adaption anhand gebauter Flugzeuge"...

System/Strukturdynamik - Cosimulation eines elektrisch angetriebenen Landeklappensegmentes

Axel Vötter, F. Appen & Ben Holert
Der Übergang von einem zentral angetriebenen Hochauftriebssystem mit durchgängiger Wellentransmission zu einem System mit paarweise unabhängig voneinander, stufenlos positionierbaren Klappensegmenten ist maßgeblich durch eine höhere Funktionsflexibilität des Klappensystems, eine weichere Funktionsdegradation nach Fehlern sowie eine vereinfachte Integration des Wellenstranges in die Flugzeugstruktur motiviert. Aufbauend auf vorangegangenen Arbeiten zu grundlegenden regelungstechnischen Untersuchungen für den Betrieb eines derartigen Systems werden die in MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW entwickelten Regelungsstrategien zur Positionierung, verschiedene An-/ Abfahrsequenzen, automatische Systemtests sowie Überwachungs- und Rekonfigurationskonzepte vorgestellt....

Redundanzmanagment fehlertoleranter Flugzeug-Systemarchitekturen - Zuverlässigkeitstechnische Synthese und Analyse degradierter Systemzustände

Dominick Rehage, Udo B. Carl & Andreas Vahl
Der Entwurfsprozeß von Flugzeug–Systemarchitekturen moderner Verkehrsflugzeuge wird immer komplexer. Bedingt ist dies durch die wachsenden Anforderungen an Sicherheit und Zuverlässigkeit bei gleichzeitig zunehmenden Funktions– und Leistungsanforderungen. Da diese Maßgaben in einem Spannungsfeld zueinander stehen, sowie der Entwicklungszeitraum an einen engen Zeit– und Kostenrahmen gebunden ist, sind schon in der Frühphase der Systementwicklung rechnergestützte Methoden und Verfahren erforderlich. Dieser Artikel zeigt den Entwicklungsstand eines Software–Tools, welches den Ingenieuren unterschiedlichster fachlicher Ausrichtungen eine Plattform für die Synthese...

Elektro-Hydrostatisches Betätigungskonzept für das Bugfahrwerk eines "All Electric Aircraft"

Carsten Greißner & Udo B. Carl
Fahrwerke sowie die Lenkung heutiger Verkehrsflugzeuge werden durch Konstantdrucknetze versorgt und über hydraulische Widerstände gesteuert. Im Rahmen des von der EU geförderten Forschungsprojektes Power Optimised Aircraft (POA), das auf Systemtechnologien des

Eis und die Entstehung des Lebens

Hauke Trinks, Wolfgang Schröder & Christof K. Biebricher
Mannigfaltige Umgebungen wurden bisher als Ort für die Entstehung des Lebens vorgeschlagen. Ausgehend von den Ergebnissen in der Arktis durchgeführter Experimente eines der Autoren sowie weiteren Hinweisen zu besonderen Eigenschaften des arktischen Meereis in der Literatur, schlagen wir vor, dass eine für den Ursprung des Lebens bislang weitgehend unbeachtete Umgebung, nämlich das Meerwassereis der Polkappen, ausgezeichnete Bedingungen für die Entwicklung der allerfrühesten genetischen Elemente geboten haben muss. Meereis kann Substanzen durch Ausfrieren des Wassers beträchtlich...

Scientific expedition "Life in ice" : August 2002 - August 2003, observations at Kinnvika ( 80° 3’N, 18° 12’E ) Svalbard, Nordaustlandet ; final report

Hauke Trinks
A scientific expedition of the Technical University of Hamburg-Harburg (TUHH) was performed in 2002/03 on Nordaustland, Svalbard. Two humans with two sledge dogs stayed continuously for thirteen months in a little hut at a latitude of 80°N. Using a small, well equipped laboratory, many observations and measurements were performed and documented. The main purpose of the expedition was the systematical experimental investigation of the growth and melting of sea ice and it’s microstructure during the...

Quadratic eigenproblems of restricted rank - remarks on a paper of Conca, Duran and Planchard

Heinrich Voss
In [2] Conca et al. stated two inclusion theorems for quadratic eigenvalue problems the proof of which are not complete. In this note we demonstrate by simple examples that the assertions as they stand are false. Taking advantage of an appropriate enumeration for eigenvalues of nonlinear eigenproblems we djust the results.

On the number of eigenvalues of a rational eigenproblem

Lada Mazurenko & Heinrich Voss
In this paper we determine the number of eigenvalues of a rational eigenvalue problem governing free vibrations of a plate with elastically attached masses or the mechanical vibrations of a fluid-solid structure.

Locating real eigenvalues of a spectral problem in fluid-solid type structures

Heinrich Voss
Exploiting minmax characterizations for nonoverdamped nonlinear eigenvalue problems we prove inclusion theorems for a rational spectral problem governing mechanical vibrations of a tube bundle immersed in a fluid. The fluid is assumed to be viscous and incompressible, and its velocity field and pressure satisfy the steady Stokes equations.

Multilevel extended algorithms in structural dynamics on parallel computers

Kolja Elssel & Heinrich Voss
A parallelization concept for the adaptive multi-level substructuring (AMLS) method is presented, the idea of which is to hierarchically substructure the system under consideration, and at the same time to use a truncated eigenvalue decomposition on the interfaces to reduce the excessive number of interface degrees of freedom in component mode methods.

A Jacobi-Davidson method for nonlinear eigenproblems

Heinrich Voss
For the nonlinear eigenvalue problem T(lambda)x = 0 we consider a Jacobi-Davidson type iterative projection method. The resulting projected nonlinear eigenvalue problems are solved by inverse iteration. The method is applied to a rational eigenvalue problem governing damped vibrations of a structure.

Initializing iterative projection methods for rational symmetric eigenproblems

Heinrich Voss
In this paper we consider sparse, symmetric eigenproblems which are rational perturbations of small rank of linear eigenproblems. Problems of this type arise in structural dynamics and in vibrations of fluid-solid structures. Taking advantage of the limit behaviour of certain parameter dependent linear eigenproblems we construct a suitable initial basis for iterative projection methods of Jacobi-Davidson or Arnoldi type.

Recurrence relations for the even and odd characteristic polynomials of a symmetric Toeplitz matrix

Aleksandra Kostic & Heinrich Voss
In a recent paper [10] Melman proved an even–odd factorization of the characteristic polynomial of a symmetric Toeplitz matrix T on which a symmetry exploiting method for computing the smallest eigenvalue of T can be based. In this note we present a proof of the factorization which is less technical and more transparent.

Rational Krylov for nonlinear eigenproblems, an iterative projection method

Elias Jarlebring & Heinrich Voss
In recent papers Ruhe [10], [12] suggested a rational Krylov method for nonlinear eigenproblems knitting together a secant method for linearizing the nonlinear problem and the Krylov method for the linearized problem. In this note we point out that the method can be understood as an iterative projection method. Similar to the Arnoldi method presented in [13], [14] the search space is expanded by the direction from residual inverse iteration. Numerical methods demonstrate that the...

Finite volume schemes for multidimensional hyperbolic systems based on the use of bicharacteristics

Maria Lukácová-Medvid'Ová
In this survey paper we present an overview on recent results for the bicharacteristics based finite volume schemes, the so-called finite volume evolution Galerkin (FVEG) schemes. These methods were proposed to solve multidimensional hyperbolic conservation laws. They combine the usually conflicting design objectives of using the conservation form and following the characteritics, or bicharacteritics. This is realized by combining the finite volume formulation with approximate evolution operators, which use bicharacteristics of multidimensional hyperbolic system. In...

Finite volume evolution Galerkin (FVEG) methods for hyperbolic systems

Maria Lukácová-Medvid'Ová, K. W. Morton & Gerald Warnecke
The subject of the paper is the derivation and analysis of new multidimensional, high-resolution, finite volume evolution Galerkin (FVEG) schemes for systems of nonlinear hyperbolic conservation laws. Our approach couples a finite volume formulation with approximate evolution operators. The latter are constructed using the bicharacteristics of the multidimensional hyperbolic system, such that all of the infinitely many directions of wave propagation are taken into account. In particular, we propose a new FVEG-scheme, which is designed...

On evolution Galerkin Methods for the Maxwell and the linearezed Euler equations

Maria Lukácová-Medvid'Ová, J. Saibertova, Gerald Warnecke & Yousef Zahaykah
The subject of the paper is the derivation and analysis of evolution Galerkin schemes for the two dimensional Maxwell and linearized Euler equations. The aim is to construct a method which takes into account better the infinitely many directions of propagation of waves. To do this the initial function is evolved using the characteristic cone and then projected onto a finite element space. We derive the divergence-free property and estimate the dispersion relation as well....

Evolution Galerkin schemes applied to two-dimensional Riemann problems for the wave equation system

Jiequan Li, Maria Lukácová-Medvid'Ová & Gerald Warnecke
The subject of this paper is a demonstration of the accuracy and robustness of evolution Galerkin schemes applied to two-dimensional Riemann problems with finitely many constant states. In order to have a test case with known exact solution we consider a linear first order system for the wave equation and test evolution Galerkin methods as well as other commonly used schemes with respect to their accuracy in capturing important structural phenomena of the solution. For...

Third order finite volume evolution Galerkin (FVEG) methods for two-dimensional wave equation system

Maria Lukácová-Medvid'Ová, Gerald Warnecke & Yousef Zahaykah
The subject of the paper is the derivation and analysis of third order finite volume evolution Galerkin schemes for the two-dimensional wave equation system. To achieve this the first order approximate evolution operator is considered. A recovery stage is carried out at each level to generate a piecewise polynomial approximation from the piecewise constants, to feed into the calculation of the fluxes. We estimate the truncation error and give numerical examples to demonstrate the higher...

On the boundary conditions for EG-methods applied to the two-dimensional wave equation system

Maria Lukácová-Medvid'Ová, Gerald Warnecke & Yousef Zahaykah
The subject of the paper is the study of some nonreflecting and reflecting boundary conditions for the evolution Galerkin methods (EG) which are applied for the two-dimensional wave equation system. Different known tools are used to achieve this aim. Namely, the method of characteristics, the method of extrapolation, the Laplace transformation method, and the perfectly matched layer (PML) method. We show that the absorbing boundary conditions which are based on the use of the Laplace...

Komplexitätsmanagement durch systemische Selbstskalierung

Kai Paetow & Marco Schmitt
Skalierbarkeit und Skalierung von Mulitagentensystemen sind in der Informatik Probleme von entscheidender Bedeutung. Die bisherige Debatte ist vor allem durch die Unbestimmtheit dieser beiden zentralen Begriffe erschwert. Daher wird in dieser Arbeit der Versuch unternommen, Skalierung aus soziologischer Sicht begrifflichkategorial klar zu definieren und theoretisch stärker zu reflektieren. Die hier geleistete begriffliche und konzeptionelle Arbeit orientiert sich an Niklas Luhmanns Theorie sozialer Systeme, der allgemeinen Komplexitätswissenschaft sowie an Ansätzen aus der Organisations- und Managementforschung. Skalierung...

Grundlagen einer interaktionistischen Sozionik

Kai Paetow & Michael Rovatsos
Diese interdisziplinäre Arbeit präsentiert eine Architektur sozial lernfähiger Agenten. Die theoretische Basis dieser Architektur bilden mikrosoziologische Ansätze, die von Mead, Blumer und Goffman entwickelt worden sind. Im soziologischen Theorieabschnitt der Arbeit werden einige Grundkonzepte des Interaktionismus erörtert: vor allem Interaktion, Identität und Rahmen. Diese Konzepte unterbauen im Weiteren das soziologische Fundament zur Entwicklung einer Architektur lernfähiger und situationsspezifisch rahmender Agenten. Die heuristische Leistungsfähigkeit der in diesem Text skizzierten interaktionistischen Sozionik wird an einem Forschungsgegenstand demonstriert,...

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Publication Year

  • 2003
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