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Simulation hilft bei der Elektrifizierung von Flugzeugen

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Normalerweise bauen Unternehmen Copper Birds. Dabei handelt es sich um riesige Prüfanlagen, die dafür genutzt werden, Prototypen der Hardware zu entwickeln und zu testen. Dieser Ansatz ist sehr sicher und gut zu verstehen. Die Marktanforderungen ändern sich jedoch zu schnell, um physisches Prototyping rentabel zu machen.

Die Branche muss die Innovation beschleunigen, indem Risiken schneller und wirtschaftlicher gemanagt werden. Und hier hilft Simulation immens. Sie ermöglicht es Konstruktionsteams, Hypothesen und Szenarien zu erforschen, die sich nur schwer in einem physischen Test reproduzieren lassen. Diese Fail-­sooner-

and-cheaper-Mentalität hilft Ingenieuren dabei, etwas über Phänomene zu lernen und ihre Konstruktionen entsprechend zu optimieren.

Physische Tests sind weiterhin notwendig

Lassen sich alle physischen Tests durch Simulation ersetzen? Nein, physische Tests sind noch immer Vorschrift und sie sind eine gute Möglichkeit, um sicherzustellen, dass die finalen Konstruktionen funktionieren. Allerdings können Ingenieure in einer virtuellen Umgebung viel mehr entwickeln. Luft- und Raumfahrtunternehmen sind sich über die Wichtigkeit der Simulation zur Modellierung der Strömungsdynamik und Strukturmechanik im Klaren. Trotzdem ist bei der elektrischen Simulation noch eine Akzeptanzlücke vorhanden. Möglicherweise liegt es daran, dass die hochpräzise elektrische und elektromagnetische Simulation viel jünger ist als die Computational Fluid Dynamics (CFD) und Finite-Elemente-Methoden (FEM).

Mithilfe von multiphysikalischen Simulationen, wie sie auch das Unternehmen Ansys anbietet, können Ingenieurteams die elektromagnetische Leistung von Komponenten, Schaltungen und Systemen simulieren. Dies ermöglicht es, thermische, schwingungstechnische und andere kritische mechanische Effekte in einem breiten Anwendungsspektrum besser zu bewerten – zum Beispiel für Batterien und Brennstoffzellen, elektrische Maschinen, Leistungselektronik und die Gesamtsystemsimulation.

Es gibt Simulationssoftware für die Bereiche Fluidtechnik, Chassis, Elektrokomponenten, Halbleiter und eingebettete Software.
Es gibt Simulationssoftware für die Bereiche Fluidtechnik, Chassis, Elektrokomponenten, Halbleiter und eingebettete Software.
(Bild: Ansys)

Bleibt also noch eine Frage: Wenn Luft- und Raumfahrtunternehmen mithilfe von Simulation ihre Konstruktionen schneller vorantreiben können, warum ist das nicht längst Standard?

* Paolo Colombo ist Global Industry Director for Aerospace & Defense bei der Ansys Inc. in 83624 Otterfing, Tel. (0 80 24) 90 54-0, info-germany@ansys.com

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