Korzyści płynące z połączenia testów fizycznych i wirtualnych w europejskiej przestrzeni powietrznej
Finansowany ze środków UE projekt MOTIVATE przyczynił się do znaczącej zmiany sposobu, w jaki symulacje oraz testy wirtualne i fizyczne są wykorzystywane w środowisku przemysłowym. „Naszym celem było ulepszenie metodologii walidacji symulacji komputerowych”, mówi Eann Patterson, koordynator projektu. Wyniki są walidowane poprzez ocenę stopnia dokładności, w jakim przewidywania wykonane przez model pokrywają się z rzeczywistością, którą model ma przedstawiać.
Innowacyjne technologie
Projektowi MOTIVATE przyświecały trzy główne cele, z których pierwszym było opracowanie rzetelnej i powtarzalnej metody ilościowego określania niepewności pomiarów w środowisku przemysłowym. Następnie partnerzy projektu opracowali zaawansowane protokoły testów strukturalnych oraz powiązaną z nimi metodologię walidacji symulacji i danych, które zastosowali podczas demonstracyjnych testów strukturalnych. W rezultacie opracowano metodologię walidacji modeli symulacyjnych w mechanice strukturalnej oraz stworzono protokół walidacji wyników numerycznych z symulacji badania podzespołu statku powietrznego w oparciu o pomiary cyfrowej korelacji obrazu (ang. digital image correlation, DIC). Badacze opracowali wreszcie protokoły i najlepsze praktyki przeprowadzania podwójnie ślepej próby wdrożenia protokołu i metodologii walidacji. W badaniu testowym połączono pomiary przewidywania wygenerowane przez model komputerowy z wynikami testów fizycznych, w tym deformacji panelu kadłuba. Pozwoliło to naukowcom na zbadanie nowych podejść do walidacji przewidywań z wykorzystaniem pomiarów w rzeczywistych warunkach. „Ścisła współpraca z firmą Airbus pozwoliła nam przetestować nasze innowacyjne technologie na dużą skalę i w środowisku przemysłowym, co doprowadzi do ich wdrożenia w statkach powietrznych firmy Airbus i – miejmy nadzieję – maszynach także innych producentów”, tłumaczy Patterson.
Szybciej, taniej, bezpieczniej
Takie podejście do ilościowego określania i wykorzystywania niepewności pomiarowych opisujących odkształcenia strukturalne do walidacji wyników obliczeń przekłada się na przekształcenie procedur badań strukturalnych stosowanych w przemyśle lotniczym. Jak twierdzi Linden Harris, Kierownik tematu firmy Airbus: „Te zmiany skrócą czas pracy nad technologiami i zmniejszą koszty w przemyśle lotniczym. Nowa metodologia walidacji umocni rolę wirtualnych testów w przemyśle lotniczym oraz zmniejszy zależność od kosztownych i czasochłonnych testów fizycznych, jednocześnie zwiększając efektywność projektowania i bezpieczeństwo naszych produktów”. Ponadto dzięki projektowi MOTIVATE poziom gotowości technologicznej procedur walidacyjnych dla obliczeniowych mechanicznych modeli bryłowych zostanie podniesiony z 4 do 6. „Przyniesie to korzyści projektantom dużych samolotów pasażerskich, pozwalając im na zmniejszenie zależności od testów fizycznych i dalsze wykorzystanie cyfrowego świata, nawet cyfrowych bliźniaków, czyli cyfrowych replik zasobów fizycznych”, podsumowuje Harris. W międzyczasie w ramach projektu DIMES, siostrzanego projektu MOTIVATE, w którym również uczestniczy firma Airbus, opracowywany jest innowacyjny, tani system pomiarowy, który dostarczy jeszcze większej ilości danych wspierających proces walidacji symulacji.
Słowa kluczowe
MOTIVATE, symulacja, lotnictwo, Airbus, środowisko przemysłowe, badanie strukturalne, dane pomiarowe, cyfrowa korelacja obrazu
