liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Development of a subscale flight testing platform for a generic future fighter
Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Maskinkonstruktion. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Fluid och mekanisk systemteknik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Fluid och mekanisk systemteknik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
2010 (Engelska)Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

One branch of the current research in aircraft design at Linköping University is focused on fast concept evaluation in early design stages. This covers multidisciplinary optimization using tools of different level of complexity and low-cost subscale flight testing. In some cases a flight test will provide more answers than several computations ever could. In order to achieve this goal a methodology is required to allow fast creation of subscale flying concepts and to obtain as much reliable information as possible from the tests. The methodology is currently being developed. One important part of it is the scaling methodology and the imposed requirements on manufacturing. The present paper presents the latest subscale demonstrator from Linköping University that has been built as part of the study initiated by the Swedish Material Board on a Generic Future Fighter aircraft.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2010.
Nyckelord [en]
subscale, demonstrator, flight testing
Nationell ämneskategori
Teknik och teknologier
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:liu:diva-62594OAI: oai:DiVA.org:liu-62594DiVA, id: diva2:373475
Konferens
27TH INTERNATIONAL CONGRESS OF THE AERONAUTICAL SCIENCES - ICAS 2010
Tillgänglig från: 2011-11-10 Skapad: 2010-11-30 Senast uppdaterad: 2011-12-16Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Geometry Based Design Automation: Applied to Aircraft Modelling and Optimization
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Geometry Based Design Automation: Applied to Aircraft Modelling and Optimization
2012 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Product development processes are continuously challenged by demands for increased efficiency. As engineering products become more and more complex, efficient tools and methods for integrated and automated design are needed throughout the development process. Multidisciplinary Design Optimization (MDO) is one promising technique that has the potential to drastically improve concurrent design. MDO frameworks combine several disciplinary models with the aim of gaining a holistic perspective of a system, while capturing the synergies between different subsystems. Among all disciplines, the geometric model is recognized as playing a key role, because it collects most of the data required to any other disciplinary analysis. In the present thesis, methodologies to enable multidisciplinary optimization in early aircraft design phases are studied. In particular, the research aims at putting the CAD geometric model in the loop. This requires the ability to automatically generate or update the geometric model, here referred to as geometry-based design automation.

The thesis proposes the use of Knowledge Based Engineering (KBE) techniques to achieve design reuse and automation. In particular, so called High Level CAD templates (HLCts) are suggested to automate geometry generation and updates. HLCts can be compared to parametric LEGO® blocks containing a set of design and analysis parameters. These are produced and stored in libraries, giving engineers or a computer agent the possibility to first topologically select the templates and then modify the shape of each template parametrically.

Since parameterization is central to modelling by means of HLCts, a thorough analysis of the subject is also performed. In most of the literature on MDO and KBE two recurring requirements concerning the geometrical model are expressed: the model should be flexible and robust. However, these requirements have never been properly formulated or defined. Hence, in the thesis a mathematical formulation for geometry model robustness and flexibility are proposed. These formulations ultimately allow the performance of geometric models to be precisely measured and compared.

Finally, a prototyping and validation process is presented. The aim is to quickly and cost-effectively validate analytical results from an MDO process. The proposed process adopts different manufacturing techniques depending on the size and purpose of the intended prototype. In the last part of the thesis, three application examples are presented. The examples are chosen from research projects that have been carried out at Linköping University and show how the proposed theoretical results have been successfully employed in practice.

Abstract [sv]

Kraven på ökad effektivitet utmanar ständigt  produktutvecklingsprocessen. I och med att ingenjörsprodukter blir allt mer komplexa, växer genom hela utvecklingsprocessen behovet av verktyg och metoder för integrerad och automatiserad design. Multidisciplinär Design Optimering (MDO) är en lovande teknik som kan drastiskt förbättra parallell design. I ett MDO ramverk är flera disciplinära modeller sammankopplade för att uppnå ett holistiskt systemperspektiv, men där synergierna mellan olika delsystem också kan fångas upp. Bland alla möjliga discipliner spelar geometrimodellen en central roll, eftersom den innefattar en stor del av all information som är nödvändig för andra disciplinära analyser.

I avhandlingen studeras ett flertal metoder för att möjliggöra multidisciplinär optimering i de tidigaste faserna av flygplansdesign. I synnerlighet är forskningen riktad mot att införa geometriska CAD modeller i designloopen. Det blir därmed nödvändigt att kunna automatiskt generera eller uppdatera geometriska modeller, vilket i avhandlingen kallas för ”geometribaserad design automation”.

Avhandlingen förordar att Knowledge Based Engineering (KBE) tekniker används för att konstruktioner skall kunna automatiseras och återanvändas. Så kallade Hög Nivå CAD mallar (på engelska High Level CAD templates – HLCts) föreslås för att automatiskt generera och uppdatera geometrimodeller. HLCts kan jämföras med parametriska LEGO® klossar som innehåller variabler för design och analys. Mallarna kan samlas i bibliotek; därefter har konstruktörer eller dator agenter möjligheten att först topologiskt välja en mall och sedan ändra på dess utförande genom utvalda parametrar.

Eftersom parameterisering är ett centralt begrepp för HLCt principen, föreslås även en fördjupad analys av ämnet. I stor del av MDO och KBE litteraturen ställs det två återkommande krav på geometrimodellen: modellen bör vara flexibel och robust. Eftersom dessa krav aldrig har getts en formell formulering, förordas i avhandlingen en matematisk beskrivning av modellrobusthet och - flexibilitet. Tack vore formuleringen är det möjligt att noggrant mäta och jämföra till vilken grad geometriska modeller fungerar.

Slutligen presenteras en valideringsprocess baserad på kostnadseffektiva prototyper som används för att snabbt bekräfta analytiska resultat från MDO ramverket. Den föreslagna processen nyttjar olika tillverkningsmetoder, beroende på prototypens tänkta storlek och användning. I sista delen av avhandlingen presenteras även tre applikationsexempel, valda från forskningsprojekt som har bedrivits på Linköpings universitet och som visar hur de teoretiska resultaten har kommit till användning i praktiken.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Linköping: Linköping University Electronic Press, 2012. s. 87
Serie
Linköping Studies in Science and Technology. Dissertations, ISSN 0345-7524 ; 1418
Nationell ämneskategori
Maskinteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:liu:diva-73109 (URN)978-91-7519-986-3 (ISBN)
Disputation
2012-01-27, C4, Hus C, Campus Valla, Linköpings universitet, Linköping, 10:15 (Engelska)
Opponent
Handledare
Tillgänglig från: 2011-12-16 Skapad: 2011-12-16 Senast uppdaterad: 2019-12-08Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

ICAS2010_477(669 kB)1022 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 669 kBChecksumma SHA-512
1570cf2a85b8155cdce0bd5d83298ac4ac4269121961ec435bb6d8f6c05c2fcfc22c4ac67dd5b98782362a5cc9ed0155cc051e48ad4a947defd0122e84bb4ddc
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Personposter BETA

Amadori, KristianJouannet, ChristopherBerry, Patrick

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Amadori, KristianJouannet, ChristopherBerry, Patrick
Av organisationen
MaskinkonstruktionTekniska högskolanFluid och mekanisk systemteknik
Teknik och teknologier

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 1027 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 1035 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf