Modellierung einer Hubschrauber-Rotorblattes

Die vorliegende Bachelorarbeit behandelt die Erfassung und Modellierung eines Hubschrauberrotorblattes mithilfe terrestrischen Laserscannings. Grundlage der Untersuchung war die Verwendung des Z+F IMAGER 5016, dessen Rohdaten in einer Kombination aus Z+F LaserControl, CloudCompare, Cyclone 3DR und Rhino 8 verarbeitet wurden. Ziel der Arbeit war die Erstellung von belasteten und unbelasteten Modellen sowie deren detaillierten Vergleich zur Analyse der Verformung.

Im Rahmen der Datenverarbeitung wurden die Punktwolken zunächst bereinigt und vereinheitlicht, bevor sie für die weitere Modellierung nutzbar gemacht werden konnten. Dazu kamen Verfahren wie Filterung, Downsampling und die Berechnung von Normalen zum Einsatz, welche die Qualität der Daten verbesserten und eine stabile Grundlage für die anschließende Vermaschung bildeten. In Cyclone 3DR erfolgte die Erzeugung der Meshes, die als Zwischenprodukt zwischen Punktwolke und CAD-Modell dienten. Diese erlaubten eine erste visuelle Bewertung der Geometrie sowie die Ableitung der erforderlichen Querschnittsprofile.

Auf Basis der generierten Meshes wurden in Rhino 8 NURBS-Flächen aufgebaut, indem Querschnitte rekonstruiert und mit Flächenerzeugungsbefehlen wie Loft und Patch zu einem durchgängigen Modell verbunden wurden. Durch Nachbearbeitung und die Ergänzung geometrischer Details konnte ein geschlossener Volumenkörper erzeugt werden, der die vollständige Gestalt des Rotorblattes abbildet.

Im abschließenden Vergleich der belasteten und unbelasteten Modelle konnte die Biegung des Rotorblattes deutlich sichtbar gemacht werden. Damit belegt die Arbeit die Eignung des terrestrischen Laserscannings für die geometrisch präzise Erfassung komplexer Freiformflächen und zeigt die Relevanz dieser Methodik für Anwendungen in Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung. Es zeigte sich, dass die Nutzung mehrerer Softwarelösungen zwingend erforderlich war, um ein stabiles und nachvollziehbares Ergebnis zu erzielen.