Przewidywanie nieprzewidywalnego w projektowaniu struktur
Europejscy badacze powołali do życia projekt "Symulacja niedeterministyczna na rzecz metod projektowania opartych na zasadach CFD" (Nodesim-CFD), którego celem jest uwzględnienie w procesach symulacji jednostek powietrznych niepewności operacyjnych oraz innych. Aby osiągnąć swoje cele, badacze korzystali z narzędzi do tworzenia wirtualnych prototypów opartych na zasadach obliczeniowej mechaniki płynów (CFD). W pierwszej kolejności scharakteryzowali oni niepewności typowe dla różnych zastosowań aeronautycznych, w tym aerodynamikę silnika i skrzydeł, transfer ciepła oraz interakcje w strukturach płynów. Procesy niedeterministyczne lub stochastyczne to takie, które występują losowo lub wynikają z przypadku. Powstałe w ich następstwie zachowania można przewidzieć za pomocą funkcji rozkładu prawdopodobieństwa (PDF). W celu wskazania danych wejściowych dla konkretnych funkcji PDF na podstawie opinii ekspertów lub danych eksperymentalnych, naukowcy stworzyli dwa programy komputerowe. Głównym celem projektu było opracowanie niedeterministycznych metodologii dla propagacji niepewności. Partnerzy wspierający badania wskazali i wdrożyli strategie związane z trzema różnymi kategoriami technik. To pozwoliło badaczom skupić się na szukaniu sposoby zastosowania metodologii w scenariuszach testowych dotyczących sklasyfikowanych wcześniej niepewności. Stworzyli oni kompleksową bazę danych eksperymentalnych i przemysłowych scenariuszy testowych dla określonych zastosowań o różnych poziomach złożoności. Na potrzeby zastosowania metodologii w procesie projektowania i podejmowania decyzji badacze wybrali urządzenie NASA Rotor 37, skrzydło AGARD 445.6 oraz dwuwymiarową komorę spalania. W celu kontrolowania i zmniejszenia ryzyka badacze położyli nacisk na algorytmy optymalizacji niewrażliwych na wewnętrznie niepewne ilości. Na koniec, badacze przeszkolili użytkowników w zakresie obsługi modułów oprogramowania. Następnie użytkownicy wyrazili swoje opinie na temat przydatności metod w określonych zastosowaniach i przekazali dane dotyczące obszarów wymagających poprawy. Partnerstwo pomiędzy naukowcami a przedstawicielami branży przemysłowej, w ramach programu Nodesim-CFD finansowanego ze środków UE, zaowocowało poprawionymi modelami symulacji niepewności w procesie projektowania, produkcji i obsługi jednostek powietrznych. Innowacje te powinny przełożyć się na niższe koszty i wyższy poziom bezpieczeństwa w przemyśle powietrznym oraz korzyści dla branży i klientów.
