TiGL – parametrische Modellierung von Flugzeuggeometrien
TiGL – parametrische Modellierung von Flugzeuggeometrien
TiGL generiert aus einer parametrischen Beschreibung sowohl die Außengeometrie eines Flugzeuges, die den aerodynamischen Lasten ausgesetzt ist, als auch die lasttragende innere Struktur.
TiGL ist eine Bibliothek zur Erzeugung von 3D-Geometrien aus parametrisierten CPACS/XML-Datensätzen.
Mit dem CPACS-Dateiformat und TiGL können Sie eine breite Palette von Flugzeugen, Raumfahrzeugen und Drehflüglern modellieren.
TiGL wird mit Schnittstellen zu gängigen Programmiersprachen wie Python, Matlab und Java geliefert. Sie können TiGL sogar zusammen mit PythonOCC verwenden, um neue Geometrien zu erstellen oder TiGL zu erweitern.
TiGL wird innerhalb und außerhalb des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) für die Analyse und Optimierung von Flugzeugentwürfen eingesetzt und wird von vielen verschiedenen Analysewerkzeugen verwendet. Die Dateiexporte zu CAD-Dateiformaten sind eine standardisierte Schnittstelle zu industrieüblicher Software.
An der Optimierung eines Flugzeugs, z. B. zur Minimierung des Treibstoffverbrauchs, sind viele Disziplinen beteiligt, die jeweils über eigene Simulationswerkzeuge verfügen. Viele dieser Simulationswerkzeuge erfordern eine genaue Modellierung der Flugzeuggeometrie. Im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wird diese Aufgabe von der Software TiGL (TiGL Geometry Library) übernommen, die aus einer parametrischen Geometriebeschreibung eine vollständige dreidimensionale geometrische Darstellung des Flugzeugs erzeugt. Dies umfasst sowohl die äußere Geometrie, die der Luftströmung ausgesetzt ist, als auch die innere Strukturgeometrie, die für die Laststabilität des Flugzeugs entscheidend ist.
TiGL bildet somit die Schnittstelle zwischen der parametrischen CPACS-Beschreibung des Flugzeugs und den Simulationswerkzeugen. TiGL bietet Funktionen zum Exportieren der Geometrie in gängige CAD-Formate (IGES, STEP, VTK) sowie Funktionen zur Berechnung von Punkten und Kurven auf der Flugzeugoberfläche.
TiGL verwendet den OpenCASCADE CAD-Kernel zur Modellierung der Flugzeuggeometrie mit NURBS-Flächen. Die Bibliothek bietet auch Schnittstellen zu vielen gängigen Programmiersprachen wie C, C++, Python, Java und MATLAB. Darüber hinaus enthält das TiGL-Softwarepaket den TiGL-Viewer, der auch die Visualisierung der Flugzeuggeometrien und anderer CAD-Dateien ermöglicht.
TiXI ist eine Softwareentwicklung des Instituts für Softwaretechnologie. Es handelt sich um eine schnelle und einfache XML-Schnittstellenbibliothek welche in C, C++, Fortran, JAVA und Python benutzt werden kann. Die Bibliothek kann direkt in den Code von Drittsoftware, wie TiGL, integriert werden. Sie ist ein nützliches Werkzeug für alle Nutzenden, die die Komplexität von XML bei der Erstellung von neuen Anwendungen vermeiden möchten.
TiGL ist als Open Source verfügbar und wir ermutigen jeden, davon Gebrauch zu machen. Wenn Sie TiGL in einem wissenschaftlichen Umfeld einsetzen und eine entsprechende Arbeit veröffentlichen, zitieren Sie bitte den folgenden Artikel:
Siggel, M., Kleinert, J., Stollenwerk, T. et al: TiGL: An Open Source Computational Geometry Library for Parametric Aircraft Design. Math.Comput.Sci. (2019). https://doi.org/10.1007/s11786-019-00401-y
Eine kostenlose Kopie dieses Papiers kann unter folgendem Link abgerufen werden: https://rdcu.be/bIGUH
