Kurzbeschreibung Institut/Einrichtung:

Das Institut für Aeroelastik des DLR in Göttingen befasst sich mit der Wechselwirkung zwischen Strukturschwingungen und den instationären Luftkräften, die elastische Strukturen im Flug aufgrund der Umströmung belasten. Eine der Kernkompetenzen der Abteilung Strukturdynamik und Systemidentifikation ist der gezielte Entwurf von Dämpfungseigenschaften für Leichtbaustrukturen.

Dämpfungsauslegung eines Transportflugzeug-Pylons zur reduzierten Körperschallweiterleitung

Der gezielte Entwurf von Dämpfungseigenschaften für Luftfahrtstrukturen ist eines der Forschungsziele der Abteilung Strukturdynamik und Systemidentifikation des DLR-Instituts für Aeroelastik. Als Leichtbaustrukturen sind Flugzeuge anfällig gegenüber Schwingungen. Während tieffrequente Schwingungen die Flugstabilität beeinflussen, führen hochfrequente Schwingungen zur wahrnehmbaren Schallabstrahlung in der Kabine und damit zu einem verminderten Passagierkomfort. Ein Teil der Schwingungsenergie wird dabei von Triebwerken oder Propellerantrieben in Form von Körperschall über den Pylon in den Flügel und schließlich in den Rumpf propagiert. Durch die gezielte Auslegung des Pylons mit Dämpfungselementen besteht jedoch die Möglichkeit, die Körperschallweiterleitung zu reduzieren und damit einen Beitrag zu einer leiseren Kabine zu leisten.

Im Kontext der Dämpfungsauslegung spielen viskoelastische Materialien eine elementare Rolle, deren Dämpfungsverhalten anhand eines komplexen Moduls charakterisiert wird. Eingezwängt zwischen zwei elastischen Schichten erfährt die viskoelastische Kernschicht infolge auftretender Biegeschwingungen eine Schubverformung, wodurch ein erheblicher Teil der Schwingungsenergie dissipiert. Die topologischen Parameter des als Constrained Layer Damping bekannten Verfahrens müssen jedoch an das Dämpfungsmaterial und die Schwingungsform angepasst werden, um einen Kompromiss zwischen Massenzunahme und hinreichender Dämpfung zu realisieren.

Im Rahmen der Studienarbeit / Masterarbeit soll der Pylon eines Transportflugzeugs hinsichtlich einer reduzierten Körperschallweiterleitung ausgelegt werden. In diesem Zusammenhang sollen Konzept- und Machbarkeitsstudien zur Integration eines viskoelastischen Dämpfungsmaterials an einem vorhandenen Finite-Elemente Modell durchgeführt und mit alternativen Konzepten verglichen werden. Darüber hinaus soll der Temperatureinfluss in die Bewertung eines optimalen Dämpfungsdesigns einfließen und eine abschließende Bewertung der Körperschallreduktion durchgeführt werden.

Ihre Qualifikation:
•    Studium der Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Bauingenieurwesen, Physik o.ä.
•    Grundkenntnisse in der Maschinendynamik und der Finite Elemente Methode
•    Grundkenntnisse in MATLAB und MSC Nastran wünschenswert
•    hohe Eigeninitiative und selbstständige Arbeitsweise

Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Position (Kennziffer 210) beantwortet dir gerne:

Rene Winter 
Tel.: +49 551 709 2355