Tobias Lampe, Lars Radtke, Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Prof. Dr.-Ing. habil. Alexander Düster, Technische Universität Hamburg
Im Zusammenhang mit neuartigen Propellermaterialien und -designs werden Schwingungen und große Deformationen bei der Auslegung zunehmend relevanter. Bei der Auslegung eingesetzte Simulationsmethoden müssen deshalb die Wechselwirkung von Fluid- und Struktur berücksichtigen.
Die Simulation entsprechender stark gekoppelter Mehrfeldprobleme bringt einen hohen Rechenaufwand mit sich, der jedoch durch geeignete Kopplungsalgorithmen und effiziente Teilfeldlöser auf ein vertretbares Maß reduzierbar ist. So wird in dem vorgestellten Ansatz das fluidmechanische Teilproblem unter Verwendung der auf der Potentialtheorie basierenden Software panMARE gelöst. Das strukturmechanische Teilproblem wird mit Hilfe von Schalenelementen oder Hexaederelementen hoher Ordnung (AdhoC) diskretisiert.
Im Rahmen der Entwicklung eines Simulationsansatzes, der alle relevanten Effekte des gekoppelten Problems abbilden kann, müssen zunächst die Stabilität und Effizienz des partitionierten Lösungsansatzes sowie der Teilfeldlöser gewährleistet werden. Anschließend sollen die Simulationsergebnisse mit Hilfe von Experimenten validiert werden.
In dem Vortrag werden ein geeigneter impliziter Kopplungsalgorithmus und Untersuchungen zur strukturmechanischen Modellierung sowie erste Arbeiten zur Validierung vorgestellt.