Aerospace Structures

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
ArtVorlesung
Umfang2 SWS
SemesterSommersemester 2022
UnterrichtsspracheEnglisch

Termine

* Termin abgesagt

Lernziele

Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage -aktuelle Technologien und Strukturkonzepte der Luft- und Raumfahrt aus unterschiedlichen physikalischen, technologischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten gegenüberzustellen. -die wichtigsten Materialien in der Luft- und Raumfahrt mit ihren Eigenschaften zu benennen, zu bewerten, sowie je nach Anforderung auszuwählen. -die wesentlichen Bauteile und Konstruktionsprinzipien von Luft- und Raumfahrstrukturen zu unterscheiden und anhand von Überlegungen und Berechnungen Abschätzungen darüber treffen zu können. -Effekte der Elastostabiliät und Ermüdung zu erklären und Abschätzungen über die Stabilität und Zeitfestigkeit von Bauteilen durchzuführen. -äußere und innere Lasten am Flugzeug zu erklären, Beispiele zu berechnen und für eine Bauteilvorauslegung zu verwenden. -Aeroelastische Effekte zu erklären und anhand von Rechenbeispielen Aussagen über die statische und dynamische aeroelastische Stabilität von Flugzeugstrukturen zu treffen. -Bauweisen für Flügel- und Rumpfstrukturen von Flugzeugen zu unterscheiden und zu bewerten. -Bauweisen für Launcher und Satellitenstrukturen zu unterscheiden und zu bewerten. -wesentliche Testverfahren für Luft- und Raumfahrtstrukturen zu benennen und je nach Anforderung auszuwählen.

Beschreibung

Die inhaltlichen Themen umfassen: - Materialien in der Luft- und Raumfahrt - Sandwich und zusammengesetzte Querschnitte - Elastostabilität - Flugzeuglasten - Aeroelastik - Flügelstrukturen - Rumpfstrukturen - Launcher- und Satellitenstrukturen - Testverfahren

Lehr- und Lernmethoden

In der Vorlesung werden die Lehrinhalte mittels Vortrag und Präsentation vermittelt. Dabei werden die theoretischen Grundlagen zu Luft- und Raumfahrtstrukturen hergeleitet und illustriert. Die Vorlesungsfolien werden den Studierenden vorab zur Verfügung gestellt, um eine Mitschrift von Notizen zu ermöglichen. Daneben werden die Studierenden motiviert, Fachbegriffe und grundlegende Zusammenhänge im Eigenstudium vor-/nachzubereiten und die empfohlene Literatur als Ergänzung zur Vorlesung heranzuziehen. Das kann bei Bedarf auch die eigenständige Wiederholung von Inhalten aus dem Grundstudium umfassen, da die Berechnungsmethoden dieses Moduls darauf aufbauen. In der Übung werden beispielhafte Übungsaufgaben, deren Angaben die Studierenden vor der Übungsstunde zur Verfügung haben, am Tablet-PC vorgerechnet und die Ergebnisse hinsichtlich ihrer Plausibilität mit den Studierenden diskutiert. Eingehende Diskussion von Fallbeispielen anhand von Anschauungsobjekten dienen dazu die Inhalte der Vorlesung weiter zu veranschaulichen. Anhand konzeptioneller Überlegungen und exemplarischer Rechenbeispiele werden Vorauslegungen und Abschätzungen für Luft- und Raumfahrtstrukturen durchgeführt. Die Studierenden werden motiviert, die vorgerechneten Aufgaben aus der Übung im Anschluss selbstständig zu wiederholen und mit der Lösung zu vergleichen. Zu ausgewählten Themen werden weitere Übungsaufgaben in Form von freiwilligen Hausübungen mit Lösung zu Verfügung gestellt.

Studien-, Prüfungsleistung

Die Modulprüfung erfolgt in Form einer schriftlichen Klausur (Bearbeitungsdauer 90 min). Die Studierenden sollen in begrenzter Zeit und mit den vorgegebenen Hilfsmitteln Probleme erkennen und Wege zur ihrer Lösung finden. Anhand von Kurzfragen, Rechenaufgaben, zu erstellender Skizzen/Diagramme, etc. wird überprüft, inwieweit die Studierenden die angestrebten Lernergebnisse erreicht haben. Es sollen Fragestellungen zu den wesentlichen Werkstoffen und Bauweisen in der Luft- und Raumfahrt sowie zu den Effekten der Elastostabilität, Ermüdung, Lasten und Aeroelastik beantwortet werden können. Anhand von Berechnungsaufgaben zu den genannten Themen sollen die Studierenden zeigen, dass Sie die gelehrten Inhalte verstanden haben und Berechnungsmethoden auf typische Problemstellungen anwenden können, wobei sie auch Transferleistung erbringen sollen.

Empfohlene Literatur

Niu, Chunyun, Airframe Structural Design, Hong Kong [u.a.], Conmilit Press [u.a.], 2006 Niu, Chunyun, Airframe Stress Analysis and Sizing, Hong Kong, Conmilit Press [u.a.], 2011 Bruhn, Elmer F., Analysis and Design of Flight Vehicle Structures, Cincinnati/Ohio, Tri-state Offset Comp., 1973 Wright, Jan R., Introduction to Aircraft Aeroelasticity and Loads, Chichester, Wiley, 2015 Wiedemann, Johannes, Leichtbau, Berlin [u.a.], Springer, 1996

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ArtÜbung
Umfang1 SWS
SemesterSommersemester 2022
UnterrichtsspracheEnglisch

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