Aspettarsi l'inaspettato nella progettazione strutturale
I ricercatori europei hanno avviato il progetto Nodesim-CFD ("Non-deterministic simulation for CFD-based design methodologies") al fine di incorporare le incertezze operative e di altro genere nel processo di simulazione degli aeromobili. Per raggiungere i loro obiettivi, i ricercatori hanno usato la prototipazione virtuale basata sulla fluidodinamica computazionale (CFD). In primo luogo, hanno caratterizzato le incertezze coinvolte in una varietà di applicazioni aeronautiche, tra cui l'aerodinamica del motore e dell'ala, il trasferimento di calore e le interazioni fluido-struttura. I processi non deterministici o stocastici sono quelli casuali o che coinvolgono casi fortuiti. I loro comportamenti possono essere previsti con funzioni di distribuzione delle probabilità (PDF). Al fine di determinare gli input per PDF specifiche basate sull'opinione di esperti o dati sperimentali, i ricercatori hanno sviluppato due strumenti software. Il nucleo del progetto è stato lo sviluppo da metodologie non deterministiche per la propagazione dell'incertezza. I partner della ricerca hanno individuato e attuato strategie relative a tre diverse categorie di tecniche. I ricercatori hanno poi cercato di applicare le metodologie di casi di test che coinvolgono le incertezze precedentemente classificate. Hanno creato un database completo di casi di test sperimentali e industriali per le applicazioni definite con diversi livelli di complessità. I ricercatori hanno selezionato banco di prova costituito dal Rotore 37 della NASA, dall'ala AGARD 445,6 e da un combustore planare destinato all'applicazione delle metodologie di progettazione e dei processi decisionali. I ricercatori si sono concentrati su algoritmi di ottimizzazione insensibili a quantità intrinsecamente incerte al fine di controllare e ridurre i rischi. Infine, gli sviluppatori hanno addestrato gli utenti finali per l'uso dei moduli software. Gli utenti finali hanno fornito un feedback significativo per quanto riguarda l'adeguatezza dei metodi per una vasta gamma di applicazioni e proposte di miglioramento. La proficua partnership tra università e industria finanziata con fondi UE del progetto Nodesim-CFD ha portato ad una migliore simulazione dell'incertezza nella progettazione, nella produzione e nel funzionamento degli aeromobili. La novità dovrebbe portare ad una riduzione dei costi e una maggiore sicurezza nel settore aereo, con benefici immediati per l'industria e i consumatori.
