ISBN 9783843954358

978-3-8439-5435-8, Reihe Raumfahrt

Benjamin Greiner
Multi Stage Model Identification of Complex Lightweight Structures

203 Seiten, Dissertation Universität Stuttgart (2024), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die vorliegende Dissertation behandelt einen mehrstufigen Ansatz zur Identifikation der Parameter von Modellen komplexer Leichtbaustrukturen. Statt die Modellparameter einer vollintegrierten Struktur in einem Schritt zu identifizieren, werden einzelne Bauteile und Unterbaugruppen separate betrachtet. Modellparameter, welche in den individuellen Identifikationsschritten der Baugruppen bestimmt wurden, werden anschließend in das integrierte Modell übernommen. Da sowohl Messdaten als auch identifizierte Parameter mit Unsicherheiten, ausgedrückt durch Wahrscheinlichkeitsverteilungen, behaftet sind, pflanzen sich die Fehler aus vorhergehenden Bestimmungen in nachfolgende Identifikationsschritte auf höheren Baugruppenebenen fort. Entsprechend sollte bei frühen Schritten darauf geachtet werden, sich fortpflanzende Fehler klein zu halten. Dieser Effekt muss außerdem bei der Verfeinerung bestehender Parameter und der abschließenden Bewertung der Genauigkeit auf höheren Ebenen berücksichtigt werden.

Die Methode der schrittweisen Identifikation wurde auf zwei unterschiedliche Strukturen angewandt: Für die Validierung der Prinzipien einer schrittweisen Bestimmung wurde zunächst eine als Kragbalken ausgeführte fachwerkartige Gitterstruktur sowohl modelliert als auch in einem Laboraufbau vermessen. Eine zweite, weitaus komplexere Struktur, welche die Arbeit an dieser Dissertation begründete, ist die Teleskopeinheit des Stratosphären Observatoriums Für Infrarot-Astronomie (SOFIA). Das Modell dieser Struktur wurde durch eine schrittweise Parameteridentifikation aktualisiert um es für Simulationen geeignet zu machen, welche die äußeren Bedingungen während des Betriebs widerspiegeln.