TY - CHAP A1 - Gaun, Lilia A1 - Huppertz, André A1 - Bestle, Dieter T1 - Heiß-Kalt-Geometrietransformation von Triebwerkskomponenten auf der Grundlage von FE-Berechnungen und NURBS-Transformationen T2 - Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2012, Berlin KW - Heiß-Kalt-Geometrietransformation, NURBS Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:101:1-201210269093 PB - Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V. CY - Bonn ER - TY - GEN A1 - Mhadbi, Beya A1 - Mischke, Marcel A1 - Höschler, Klaus A1 - Huppertz, André T1 - Semi-automatische Erstellung parametrisch-assoziativer 3D CAD-Modelle am Beispiel eines Flug-Kerntriebwerks T1 - Semi-automated creation of parametric associative 3D CAD models exemplified by a core aero engine T2 - Digitalisierung und Produktentwicklung - vernetzte Entwicklungsumgebungen, 16. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik 2018, Bayreuth, Tagungsband N2 - Zukünftige Produktentwicklungen werden auf multidisziplinäre Optimierungen eines virtuellen Modells basieren, da nur sie die Interaktionen zwischen den beteiligten Disziplinen berücksichtigen. Beabsichtigt man beispielsweise ein Produkt hinsichtlich seiner aerodynamischen, thermodynami-schen und statisch-dynamischen Eigenschaften zu optimieren, ist es erforderlich, die Generierung der virtuellen Produktgeometrie zu automatisieren und die interessierenden Dimensionen, welche für die o.g. Disziplinen relevant sind, zu parametrisieren, d.h. flexibel zu gestalten und eine potenzielle Veränderung der Morphologie bzw. der Abmessungen vorzusehen. Wie eine flexible, für die Optimierung angemessene Geometrie zu erstellen ist, ist Gegenstand des vorliegenden Artikels. Dabei wird gezeigt, wie ein 3D CAD-Modell ausgehend von einer einfachen 2D Referenzgeometrie, welche aus Grundgeometrien besteht, und von generisch, parametrisch-assoziativen Benutzerformelementen (User-Defined Features, UDFs) zu generieren ist. Der methodische Ansatz wird am Beispiel eines Kerntriebwerks konkretisiert. Der vorgestellte Prozess ist ein Schritt in Richtung einer flexiblen Geometrieerstellung, die die Durchführung multidisziplinärer Optimierung ermöglicht. N2 - Future product developments require multidisciplinary optimization of a virtual model, as only multi-disciplinary optimization takes the interactions between several applications into account. For example, if one intends to optimize a product in terms of its aerodynamic, thermodynamic and static-dynamic properties, one will have to automate the product geometry and to parametrize the dimensions, which are relevant to the above mentioned disciplines, i.e. to design flexible geometries and to allow for potential changes in morphology and geometrical dimensions. The present paper deals with how to create a flexible geometry that is appropriate for the optimization. It demonstrates how to generate a 3D CAD model based on the one hand upon a simple 2D reference geometry consisting of geometric primitives, and on the other hand upon generic, parametric-associative user-defined features (UDFs). This design process is then automated and the methodological approach is illustrated with the example of a core aero engine. The presented approach is a step towards the generation of a flexible geometry enabling the implementation of multidisciplinary optimization. KW - Automatisierung KW - Automation KW - Vorauslegungsphase KW - Assoziativität KW - Siemens NX KW - 3D CAD-Modell KW - Parametrisierung KW - UDFs KW - Generisch KW - Preliminary Design Phase KW - Associativity KW - Siemens NX KW - 3D CAD Model KW - Parametrization KW - UDFs KW - Generic Y1 - 2018 UR - https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/45929 SN - 978-3-00-059609-4 SP - 236 EP - 243 PB - Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD CY - Bayreuth ER - TY - GEN A1 - Mischke, Marcel A1 - Pohl, Michael A1 - Höschler, Klaus A1 - Huppertz, André T1 - GAS PATH DESIGNER – zeiteffiziente Vorauslegung von Triebwerks-Ringräumen und zusätzlichen Strukturen T1 - GAS PATH DESIGNER – Time Efficient Pre-Design of Aero Engine Annulus Contours and Additional Structures T2 - Conference Paper des Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2020 N2 - Der Beginn einer jeden Triebwerksentwicklung startet mit der Auslegung des Ringraumes des Primärgasstromes. Hier müssen einige vorläufige aber auch grundlegende Entscheidungen zu Entwurfsparametern wie Eintrittsquerschnitte, Subsystemlängen, axiale Stufenanzahl in Verdichter und Turbine, usw. definiert werden. Für die Vorauslegung sollte die Palette an anfänglichen Entwurfsparametern so gering wie möglich gehalten werden, um die Menge an möglichen Ringraumentwürfen nicht frühzeitig einzuschränken. Dieses Paper präsentiert das Vorauslegungswerkzeug „Gas Path Designer“ (GPD), welches in der Lage ist Ringraumentwürfe für Turbotriebwerke über zeiteffiziente Berechnungsmethoden in kürzester Zeit bereitzustellen. Das Interface bietet eine Auswahl an Einstellungen, um die genannten Variationsmöglichkeiten zu unterstützen. Der Aufbau ist übersichtlich, um im Rahmen grundlegender konzeptorientierter Gespräche mit dem Kunden eine schnelle und beidseitig nachvollziehbare Variation und Visualisierung des Konzeptentwurfes zu ermöglichen. Des Weiteren können die erhaltenen Ringraumstrukturen der Triebwerksentwürfe als Leitstruktur für CAD-Programme sowie weiterführende Optimierungsstrategien genutzt werden. N2 - The beginning of each aircraft engine development starts with the design of the annulus contour of the primary gas path. In this case, preliminary but also fundamental decisions on design parameters such as inlet cross sections, subsystem lengths, number of stages in compressor and turbine and many more details have to be defined. For the preliminary design, the amount of initial design parameters should be kept as small as possible. Hence, the amount of possible annulus contours and future aero engine designs will not be limited at an early design stage. This paper presents the design tool "Gas Path Designer" (GPD) which is able to provide annulus designs for aero engines via time efficient calculation methods. The user interface offers a suitable range of settings to support the afore mentioned design variation possibilities. Hence, in the context of basic concept-oriented discussions with customers, the GPD allows a quick and mutually comprehensible variation and visualisation of conceptual designs. Furthermore, the resulting annulus contour of the aircraft engine designs can be used as a reference curves for CAD programs and advanced optimization strategies. KW - Gas Path Designer; Annulus Contour; Generic Preliminary Design; Aircraft Engine Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:101:1-2020121112494640076557 UR - https://publikationen.dglr.de/?tx_dglrpublications_pi1%5bdocument_id%5d=530098 VL - Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2020 PB - Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V. CY - Bonn ER - TY - CHAP A1 - Janke, Christian A1 - Karger, Kai A1 - Gaun, Lilia A1 - Bestle, Dieter A1 - Huppertz, André T1 - 3D CFD Compressor Map Computation Process Accounting for Geometry Changes due to Off-Design Operation Loads T2 - ASME Turbo Expo 2014: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 2B: Turbomachinery, Düsseldorf, Germany, June 16–20, 2014 KW - Compressor Map Y1 - 2014 SN - 978-0-7918-4561-5 N1 - GT2014-26131 PB - ASME CY - New York, NY ER - TY - CHAP A1 - Gaun, Lilia A1 - Huppertz, André A1 - Bestle, Dieter T1 - Hot-to-Cold CAD Geometry Transformation of Aero Engine Parts Based on B-Spline Morphing T2 - ASME Turbo Expo 2014, Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 2B: Turbomachinery, Düsseldorf, Germany, June 16–20, 2014 KW - Hot-to-Cold Y1 - 2014 SN - 978-0-7918-4561-5 N1 - GT2014-26683 PB - ASME CY - New York, NY ER - TY - GEN A1 - Mischke, Marcel A1 - Pohl, Michael A1 - Höschler, Klaus A1 - Huppertz, André T1 - A Holistic Approach for the Generic Preliminary Design of Axial Compressor and Turbine Annulus Contours T2 - Conference Paper of the DLRK 2020 N2 - An essential aspect in the whole engine modelling of modern aircraft engines is the preliminary design of the meridional gas path definition. Especially the annulus dimensioning and topological characterisation of engine core subsystems are usually time-consuming. This paper presents a holistic and parametric approach to predesign the geometric 2D annulus contours of compressor and turbine subsystems without complex thermodynamic calculations. It is based on distribution functions of the axial and radial dimensions, as well as the variations of compressor and turbine stages and realises a time-efficient re-dimensioning and topological variation of the complex annulus geometry. Parametric methods for an optimised arrangement of the blade stages in a turbomachinery subsystem configuration are shown and integrated into a mathematical model. KW - Gas Path; Annulus Contour; Generic Preliminary Design; Turbine; Compressor Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:101:1-2020121112463561159960 UR - https://publikationen.dglr.de/?tx_dglrpublications_pi1%5bdocument_id%5d=530097 VL - Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2020 PB - Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V. CY - Bonn ER - TY - GEN A1 - Swoboda, Marius A1 - Huppertz, André A1 - Bestle, Dieter T1 - Multidisziplinary Compressor Blading Design Process using Automation and Multi-Objective Optimization Y1 - 2006 ER - TY - GEN A1 - Swoboda, Marius A1 - Huppertz, André A1 - Keskin, Akin A1 - Otto, Dierk A1 - Bestle, Dieter T1 - Multidisciplinary Compressor Blading Design Process using Automation and Multi-Objective optimization Y1 - 2006 ER -