Gast ::
000967977 001__ 967977 000967977 005__ 20241209103058.0 000967977 0247_ $$2HBZ$$aHT030343513 000967977 0247_ $$2Laufende Nummer$$a42544 000967977 0247_ $$2datacite_doi$$a10.18154/RWTH-2023-08369 000967977 0247_ $$2doi$$a10.57676/cbaa-ce26 000967977 037__ $$aRWTH-2023-08369 000967977 041__ $$aEnglish 000967977 088__ $$2Other$$aDLR-FB 2023-09 000967977 082__ $$a620 000967977 1001_ $$0P:(DE-588)1301177407$$aDaub, Dennis Michael$$b0$$urwth 000967977 245__ $$aExperimental investigation of supersonic fluid–structure interaction for future space transportation systems$$cDennis Michael Daub$$honline 000967977 246_3 $$aExperimentelle Untersuchung von Strömung-Struktur-Wechselwirkung in Überschallströmungen für zukünftige Raumtransportsysteme$$yGerman 000967977 260__ $$aKöln$$bDeutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt$$c2023 000967977 300__ $$a1 Online-Ressource : Illustrationen, Diagramme 000967977 3367_ $$02$$2EndNote$$aThesis 000967977 3367_ $$0PUB:(DE-HGF)11$$2PUB:(DE-HGF)$$aDissertation / PhD Thesis$$bphd$$mphd 000967977 3367_ $$0PUB:(DE-HGF)3$$2PUB:(DE-HGF)$$aBook$$mbook 000967977 3367_ $$2BibTeX$$aPHDTHESIS 000967977 3367_ $$2DRIVER$$adoctoralThesis 000967977 3367_ $$2DataCite$$aOutput Types/Dissertation 000967977 3367_ $$2ORCID$$aDISSERTATION 000967977 4900_ $$aForschungsbericht / DLR, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt$$v9 000967977 502__ $$aDissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2023$$bDissertation$$cRheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen$$d2023$$gFak04$$o2023-04-05 000967977 500__ $$aVeröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 000967977 5203_ $$aFür den Bau effizienter Trägerraketen werden gewichtsoptimierte Strukturen benötigt, die zuverlässig extremen aerothermodynamischen Lasten standhalten. Diese Lasten, die für die Auslegung solcher Leichtbaustrukturen ausschlaggebend sind, können von Wechselwirkungen zwischen Deformation und Temperatur der Struktur und der umgebenden Strömung abhängen. Dies wird als Strömung-Struktur-Wechselwirkung (FSI) bezeichnet. Die zuverlässige Vorhersage der resultierenden Lasten ist sowohl bei vereinfachter als auch bei detaillierter Modellierung schwierig, weil FSI typischerweise nichtlinear und in vielen Fällen turbulenzabhängig ist. Um das grundlegende Verständnis solcher Probleme zu verbessern, und um Validierungs- und Referenzdaten für die Modellierung bereit zu stellen, wurden Experimente an dünnen elastischen Platten in Über- und Hyperschallströmungen durchgeführt. Die Strömungsbedingungen reichten von kalter Strömung bei hoher Reynoldszahl bis hin zu Hochenthalpieströmung. Diese Experimente wurden in den Windkanälen TMK, H2K und L3K des DLR in Köln durchgeführt. Das beobachtete Verhalten der Platten beinhaltet Strukturdynamik, die von der intrinsischen Dynamik von Stoß-Grenzschicht-Wechselwirkung (SWBLI) oder von vorgegebenen Bewegungen eines einfallenden Stoßes verursacht wird, aber auch Flattern mit und ohne SWBLI sowie thermisches Beulen, in einigen Fällen mit plastischer Deformation. Fälle, in denen gleichzeitig temperatur und druckabhängige Effekte auftreten, wurden genutzt, um den Einfluss thermischen Beulens auf die Strukturdynamik zu untersuchen. Diese Versuche wurden ergänzt durch Referenzversuche zur Bestimmung von Temperatur- und Drucklasten an starren Referenzstrukturen. Die Ergebnisse ermöglichten eine detaillierte Analyse des Verhaltens von Strukturen in Über- und Hyperschallströmungen und derer Effekte auf das Strömungsfeld. Datensätze aus mehreren Experimenten wurden bereits erfolgreich zum Vergleich mit numerischen Simulationen verwendet.$$lger 000967977 520__ $$aEfficient orbital launch vehicles require a weight-optimized structure that can reliably withstand severe aerothermodynamic loads. The relevant loads, which are crucial for the design of such light-weight structures, can depend on the interaction of the thermal and deformation state of the structure with the surrounding flow field. This is referred to as Fluid–structure interaction (FSI). The reliable prediction of these loads is difficult, both for simplified engineering models and highfidelity models, because such FSI problems are typically non-linear and, in many cases, dependent on turbulence. To improve fundamental understanding of such problems and to provide validation and reference data for modelling, a set of wind tunnel experiments was conducted where thin elastic panels were subjected to super- and hypersonic flow conditions ranging from cold conditions at high Reynolds numbers to high-enthalpy conditions. The experiments were conducted in the wind tunnels TMK, H2K, and L3K at DLR, Cologne. The observed behaviors of the panels include structural dynamics driven by the intrinsic dynamics of Shock-wave/boundary-layer interaction (SWBLI) and also by prescribed incident shock movements, panel flutter with and without SWBLI, and thermal buckling, in some cases with plastic effects. Cases combining both temperature- and pressure-driven effects were used to study the influence of the thermal and buckling state of the structure on structural dynamics. The experiments were accompanied by reference measurements on rigid wall structures to characterize thermal and pressure loads. The results of this study enabled a detailed analysis of the behavior of structures in super- and hypersonic flow environments, and also their influence on the flow field. Several data sets from these experiments have already successfully been used for comparison to numerical simulations.$$leng 000967977 588__ $$aDataset connected to DataCite 000967977 591__ $$aGermany 000967977 653_7 $$aaeroelasticity 000967977 653_7 $$afluid–structure interaction (FSI) 000967977 653_7 $$aflutter 000967977 653_7 $$ahypersonic flow 000967977 653_7 $$areusable launch vehicles 000967977 653_7 $$ashock-wave/boundary-layer interaction (SWBLI) 000967977 653_7 $$asupersonic flow 000967977 653_7 $$athermal buckling 000967977 653_7 $$aturbulence 000967977 653_7 $$awind tunnel 000967977 7001_ $$0P:(DE-82)IDM00681$$aSchröder, Wolfgang$$b1$$eThesis advisor$$urwth 000967977 7001_ $$aAdams, Nikolaus$$b2$$eThesis advisor 000967977 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/967977/files/967977.pdf$$yOpenAccess 000967977 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/967977/files/967977_source.zip$$yRestricted 000967977 909CO $$ooai:publications.rwth-aachen.de:967977$$popenaire$$popen_access$$pVDB$$pdriver$$pdnbdelivery 000967977 915__ $$0StatID:(DE-HGF)0510$$2StatID$$aOpenAccess 000967977 915__ $$0LIC:(DE-HGF)CCBY4$$2HGFVOC$$aCreative Commons Attribution CC BY 4.0 000967977 9141_ $$y2023 000967977 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-588)1301177407$$aRWTH Aachen$$b0$$kRWTH 000967977 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM00681$$aRWTH Aachen$$b1$$kRWTH 000967977 9201_ $$0I:(DE-82)415110_20140620$$k415110$$lLehrstuhl für Strömungslehre und Aerodynamisches Institut$$x0 000967977 961__ $$c2023-10-04T12:30:16.939589$$x2023-08-28T17:10:14.519823$$z2023-10-04T12:30:16.939589 000967977 9801_ $$aFullTexts 000967977 980__ $$aI:(DE-82)415110_20140620 000967977 980__ $$aUNRESTRICTED 000967977 980__ $$aVDB 000967977 980__ $$abook 000967977 980__ $$aphd