Standaryzowanie metod sprawdzania poprawności narzędzi do symulacji inżynieryjnych
Jednym z głównych celów tworzenia każdej konstrukcji inżynieryjnej, od obrabiarki po most, jest uchwycenie optymalnej równowagi między wymogami minimalizacji masy, zużycia materiałów i wykorzystania energii a wymogami zapewnienia bezpieczeństwa i niezawodności. Choć współcześnie dostępne są liczne modele obliczeniowe mechaniki ciał stałych, brakuje standaryzowanych metod sprawdzania ich poprawności. Podczas dwóch wcześniejszych projektów SPOTS i ADVISE zainicjowano proces standaryzacji, tworząc procedury kalibracji technik optycznych pomiaru naprężeń umożliwiające ilościową ocenę niepewności pomiarów. Zespół finansowanego ze środków UE projektu "Validation of numerical engineering simulations: Standardisation actions" (VANESSA) zajął się rozwinięciem tych wyników poprzez stworzenie metodologii weryfikacji w strukturach standaryzacyjnych. Zdefiniowano też cele dotyczące popularyzacji nowych metod w europejskich społecznościach przemysłowych i naukowych. W końcu standard nie jest prawdziwie normatywny, dopóki nie jest powszechnie używany. Przeprowadzono dwa międzynarodowe działania przekazywania dokumentów w celu sprawdzenia przydatności wybranych materiałów referencyjnych i protokołów w roli narzędzi do standaryzacji inżynieryjnej poprzez porównania między różnymi laboratoriami. Jedno dotyczyło materiałów referencyjnych używanych do kalibrowania systemów optycznych przy pomiarach pola naprężeń. Przedmiotem drugiego był protokół weryfikujący do modeli obliczeniowych mechaniki ciał stałych. Wykorzystując warsztat Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego (CEN), przeprowadzono w ramach projektu VANESSA szereg dyskusji publicznych otwartych dla wszystkich zainteresowanych z całego świata. Warsztat CEN w połączeniu z wynikami badań międzylaboratoryjnych umożliwił opracowanie porozumienia roboczego CEN (CWA) w zakresie sprawdzania poprawności modeli obliczeniowych mechaniki ciał stałych (CEN CWA16799). Dokument CWA nie jest standardem i nie towarzyszą mu zobowiązania zgodności na poziomie krajowym, więc ważną kwestią jest zebranie szerokiego poparcia w kręgach akademickich i przemysłowych. W tym celu członkowie projektu VANESSA zorganizowali cykl wydarzeń mających umożliwić wymianę informacji i opinii. Badacze przygotowali też różnego rodzaju materiały promocyjne o charakterze technicznym i edukacyjnym, udostępniając je w witrynie projektu poprzez łącza do serwisów społecznościowych, w tym YouTube. Bardzo wysoki poziom pewności, jaki dają zweryfikowane wyniki symulacji, pozwoli UE zwiększać udział w rynku przy jednoczesnym ograniczaniu kosztów materiałów i energii. Zastosowane podejście techniczne do standaryzacji narzędzi do symulacji inżynieryjnych powinno zatem mieć istotny wpływ na konkurencyjność przemysłu europejskiego.
Słowa kluczowe
Kalibracja, symulacja, standaryzacja, mechanika ciał stałych, symulacje inżynieryjne
