Messtechnik und Versuchsstände für Windkanäle

Entsprechend der unterschiedlichen Fragestellungen in der  Aeroelastik verfügt das Institut über verschiedene Aufbauten, die im Windkanalexperiment die Untersuchung verschiedenartiger Modellkonfigurationen mit unterschiedlichen Bewegungsformen erlauben. Die experimentellen Simulationsmöglichkeiten im Windkanalexperiment umfassen:

  • zwangsgeführte Bewegungen (forced motion) zur Messung bewegungsinduzierter Luftkräfte und Lasten an bewegten Strukturen,
  • selbsterregte Schwingungen (Flattern) und
  • Antwortprobleme (forced response).

Da der Schwerpunkt der Untersuchungen auf Transportflugzeugen liegt, sind alle Modelle und Aufbauten für den transsonischen Windkanal in Göttingen konzipiert, werden aber auch an anderen Windkanälen z.B. für Untersuchungen bei hohen Reynoldszahlen eingesetzt.

Versuchsstände

Nickversuchsstand

Zur Darstellung von zwangsgeführten Bewegungen verfügt das Institut über einen Nickversuchsstand (NVS). Hierbei handelt es sich um eine symmetrische Anordnung eines beidseitigen hydraulischen Antriebs. Dazwischen kann ein 2d-Profilmodell eingespannt und zu harmonischen Nickschwingungen erregt werden.

Böenversuchsstand

Der Böen-Versuchsstand ermöglicht es, eine definierte Störung (Böenfeld) zu erzeugen und auf ein zweites Modell weiter stromab treffen zu lassen. Als eigentliche böenerregende Fläche dient ein schlankes 2d-Profilmodell.

Flatterversuchsstand

Im Flatterversuchsstand können Flatterschwingungen von Profilmodellen in den zwei Freiheitsgraden Drehung und Schag untersucht werden. Hierin ist ein 2d-Profilmodell elastisch jeweils in einer Schlag- und einer Torsionsfeder aufgehängt

Messtechnik

Kraftmessung Piezowaage

Die Piezo-Waagen basieren auf dem piezoelektrischen Effekt: Es tritt eine elektrische Polarisation bei mechanischer Verformung von Kristallen mit polaren Achsen auf. Je nach Schnitt tritt der Piezoelektrische Effekt in Quarz als longitudinaler, transversaler oder als Schubeffekt auf.

Verformungsmessung PicColor

Über ein optisches, Marker-basiertes Photogrammetrie-System werden zeitsynchron zu den Druck- und Kraftmessungen, der Bewegungs- und Verformungszustand eines Windkanal-Modells gemessen. Dieses geschieht in Echtzeit, so dass auch diese Daten zur Überwachung der Belastung der Struktur im Windkanal eingesetzt werden kann.