Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

ASOPBS Wynik w skrócie

Project ID: 331454
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Islandia

Oparta na modelu zastępczym optymalizacja kształtu aerodynamicznego

Naukowcy z UE opracowali narzędzia umożliwiające rozwiązanie problemów dotyczących optymalizacji aerodynamicznych kształtów przy mniejszych kosztach obliczeniowych, przy pomocy modeli zastępczych zamiast algorytmów obliczeniowej dynamiki płynów (CFD).
Oparta na modelu zastępczym optymalizacja kształtu aerodynamicznego
Koszt obliczeniowy symulacji numerycznych stosowanych w projektowaniu komponentów samolotów stale rośnie. Podstawowym problemem jest projektowanie skrzydeł lub łopat o maksymalnej wydajności aerodynamicznej dla danego zbioru warunków roboczych, a jednocześnie zmieszczenie się w ograniczeniach produkcyjnych i finansowych.

W fazie koncepcyjnej zwykle wykorzystuje się przybliżone symulacje w celu przeanalizowania różnych pomysłów. W fazie wstępnego i szczegółowego projektowania potrzebne są jednak dokładniejsze symulacje, o większej mocy obliczeniowej, ponieważ zmniejsza się przestrzeń, w której znajduje się optymalne rozwiązanie.

Dokładniej mówiąc, do poprawy wydajności projektowania potrzebne są skuteczne techniki do analizy metodą obliczeniowej dynamiki przepływów i optymalizacji. Uczestnicy projektu ASOPBS (Aerodynamic shape optimization by physics-based surrogates), finansowanego ze środków UE, zajmowali się optymalizacją aerodynamicznego kształtu.

Celem było zaproponowanie metodologii i algorytmów, które można by zastosować w dokładnych symulatorach CFD. Optymalizacja oparta na modelach zastępczych stanowi atrakcyjną alternatywę, odznaczającą się dużo niższym kosztem obliczeniowym przy symulacji dwu- i trójwymiarowych powierzchni aerodynamicznych.

Uczeni przystosowali optymalizację opartą na modelach zastępczych do wymagań modelowania zarówno geometrii, jak i fizyki. Co jeszcze istotniejsze, wdrożyli wszystkie procedury projektowe w ramach jednego schematu obliczeniowego, który zapewnia płynny przesył danych między algorytmami optymalizacyjnymi a modelami o niskiej i wysokiej dokładności.

Uczestnicy projektu ASOPBS stworzyli oprogramowanie o nazwie "Engineering Optimisation and Modelling Centre-Computational Fluid Dynamics" (EOMC-CFD). Poddano je szczegółowym testom weryfikacyjnym. W tym celu wykorzystano porównawcze problemy obejmujące dwu- i trójwymiarowe przypadki warunków poddźwiękowych i okołodźwiękowych.

Przed ukończeniem projektu ASOPBS w 2015 r. oprogramowanie EOMC-CFD rozbudowano poprzez włączenie metod elementów skończonych, umożliwiających projektowanie i optymalizację elementów mechanicznych i konstrukcyjnych samolotu. Rozwiązanie to może też być potencjalnie zastosowane przy projektowaniu produktów protetycznych, co potwierdza współpraca z firmą z tej branży.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Aerodynamika, model zastępczy, obliczeniowa dynamika płynów, samolot, ASOPBS, EOMC-CFD
Numer rekordu: 182813 / Ostatnia aktualizacja: 2016-05-30
Dziedzina: Technologie przemysłowe