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UTOPIAE - Nachwuchsforscher für Luft- und Raumfahrtsysteme der Zukunft

Die Aufgaben des Ausbildungs- und Forschungsnetzwerks UTOPIAE sind:

• 15 Nachwuchsforscher (ESR) auf dem Gebiet der Quantifizierung von Unsicherheiten und der robusten Optimierung zu führenden und unabhängigen Forschern und Unternehmern auszubilden, um die Innovationsfähigkeit der EU zu erhöhen.
• Forscher mit Fähigkeiten auszustatten, die für erfolgreiche Karrieren in der akademischen Welt und in der Industrie erforderlich sind.
• Durch die einzelnen ESR-Projekte grundlegende mathematische Methoden und Algorithmen zu entwickeln, um die Lücke zwischen der Quantifizierung von und der Optimierung unter Unsicherheiten und zwischen der Wahrscheinlichkeitstheorie und der ungenauen Wahrscheinlichkeitstheorie für die Quantifizierung der Unsicherheit zu schließen und hochdimensionale und komplexe technische Probleme effizient zu lösen.

ESR Projekte

ESR15 DLR

Projekttitel: Robuster Entwurf von Stoßbeulen für natürliche laminare Strömung um einen Flügel

Im DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik arbeitet der Nachwuchsforscher an der robusten Optimierung von Stoßbeulen für Laminarflügel. Ziel ist es, robuste und zuverlässigkeitsbasierte Optimierungstechniken weiterzuentwickeln und anzuwenden, um Stoßbeulen zu entwerfen, die weniger empfindlich auf kleine zufällige Änderungen der Anströmbedingungen und geometrische Unsicherheiten (Fertigungstoleranzen oder Verschlechterung der Oberflächenbeschaffenheit) reagieren, um die natürliche laminare Strömung (NLF) aufrechtzuerhalten.

Zielsetzungen:

• Entwicklung einer geeigneten Parametrisierung von Stoßbeulen in 2D und 3D
• Untersuchung verschiedener Robustheitsmaße, die im Kontext von NLF geeignet sind
• Definition von Eingabe-PDFs für die unsicheren Parameter
• Verwendung von effizienten nicht-intrusiven Methoden zur Quantifizierung der Unsicherheiten bei vielen unsicheren Parametern einschließlich gradientenbasierter gradientenverstärkter Ersatzmodelle und Modelle reduzierter Ordnung

Erwartete Ergebnisse:

• Demonstration der Effizienz und Effektivität der robusten Entwurfsmethodik an 2D-Profilen und 3D-Flügeln im transsonischen Strömungsregime
• Ein validiertes Software-Framework für den robusten Entwurf

Geplante Abordnungen:

• INRIA (M9-12) über robuste und zuverlässigkeitsbasierte Entwurfsoptimierungsalgorithmen

• Airbus GmbH (M30-33) zur Anwendung des entwickelten Verfahrens

		UTOPIAE is a European research and training network is funded by the European Commission through the Marie Skłodowska-Curie Actions of H2020.