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Utiliser l'analyse isogéométrique pour concevoir un meilleur moteur d'avion

Des chercheurs financés par l'UE dans le cadre du projet EXAMPLE ont créé un moteur d'avion plus efficace et fiable à l'aide d'un processus d'analyse isogéométrique bidirectionnel.
Utiliser l'analyse isogéométrique pour concevoir un meilleur moteur d'avion
L'interaction entre les processus de conception et l'analyse des composants mécaniques se trouve au cœur même de l'ingénierie industrielle. Cela se vérifie même dans le domaine spécialisé de la conception de moteurs d'avion à haut rendement. Au cours de la phase de conception, les ingénieurs créent la forme du moteur, généralement en utilisant un système de conception assistée par ordinateur (CAO). Au cours de la phase d'analyse, les chercheurs analysent les performances de la forme conçue sous différentes conditions et divers types de stress. Cela est effectué à l'aide d'un logiciel d'ingénierie assistée par ordinateur (IAO).

«Avec les technologies actuelles, le chemin entre la conception et l'analyse est à sens unique, rendant très difficile la réintégration des résultats de l'analyse dans la conception», déclare le coordinateur du projet EXAMPLE Bert Jüttler. «C'est la raison pour laquelle les chercheurs du projet EXAMPLE ont utilisé le processus d'analyse isogéométrique bidirectionnel, qui permet aux logiciels de CAO et d'IAO de communiquer directement entre eux».

Le résultat de cette approche unique a été une conception optimisée pour l'aération, essentielle pour créer de meilleurs moteurs d'avion consommant moins de carburant, moins bruyants et plus fiables.

Pousser et tirer

Le projet a progressé selon deux voies parallèles. L'une de ces voies, supervisée par le fabricant de moteurs d'avion MTU (le partenaire industriel du projet), avait pour but d'améliorer le processus de conception réel pour l'aération des moteurs d'avion. La deuxième voie, supervisée par les partenaires universitaires du projet, était consacrée aux fondements mathématiques requis - ou étape d'analyse. «Grâce à l'approche isogéométrique que nous avons suivie dans notre travail, ces deux chemins ont régulièrement interagi l'un avec l'autre», déclare Bert Jüttler.

Par exemple, les nouveaux résultats mathématiques ont ouvert de nouvelles perspectives pour la conception de l'aération. «Ici, nous avons fait significativement progressé la théorie et les algorithmes pour quelque chose que l'on appelle technologie multivariée par spline adaptative, qui a significativement amélioré les possibilités de la phase de conception», déclare Bert Jüttler. «Ainsi, le projet EXAMPLE a transformé de nouveaux résultats mathématiques en nouvelles applications développées par MTU».

Dans le même temps, les exigences de conception de MTU ont fait émerger de nouvelles questions pour la recherche. Par exemple, le travail du projet sur l'adaptabilité a été suscité par le fait que la technologie spline standard, qui n'est pas adaptative, ne peut pas être utilisée en conjonction avec l'approche volumétrique, ce qui rend impossible d'arriver au niveau de précision requis pour les moteurs d'avion. «Ici, le projet a tiré de nouveaux résultats de recherche en soumettant des questions intéressantes à l'attention des chercheurs en mathématiques impliqués», ajoute Bert Jüttler.

Nouvelles possibilités

Aujourd'hui, la technologie de modélisation volumétrique de l'aération développée par le projet EXAMPLE est prête à être utilisée sur le marché commercial, où elle optimisera les géométries de pales les plus critiques pour les moteurs d'avion les plus récents.

«L'apport de la technologie multivariée par spline adaptative dans la conception de l'aération représente une véritable percée, qui a ouvert de nouvelles perspectives et possibilités pour l'optimisation de la conception automatisée», conclut Bert Juettler.

Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

EXAMPLE, aviation, moteurs d'avion, CAO, IAO, isogéometrique, MTU
Numéro d'enregistrement: 200154 / Dernière mise à jour le: 2017-06-27