Modellazione e simulazione della dinamica dei rotori con Hexagon e Boeing

La divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon e Boeing, in collaborazione con alcuni dei più importanti nomi nel settore aeronautico e dei motori aerospaziali, annunciano la costituzione del Rotor Dynamics Consortium (RDC). L’RDC definirà, promuoverà e standardizzerà i requisiti di modellazione e simulazione della dinamica dei rotori, affinché i costruttori di aerei e di motori aerospaziali possano rispondere in tutta sicurezza alle sfide ingegneristiche di nuovi sistemi di propulsione più sostenibili ed efficienti.

Il consorzio utilizzerà i metodi a elementi finiti ampiamente integrati nei flussi di lavoro di progettazione, convalida e certificazione di sicurezza, per applicare simulazioni multifisiche di nuova generazione. L’RDC si riunirà per discutere e definire strategie volte a utilizzare al meglio l’applicazione MSC Nastran, accurata alternativa digitale ai costosi test fisici, per vincere le sfide della rotordinamica dei motori e le conseguenze sulla sicurezza della cellula in diverse condizioni di volo.

Poiché la dinamica dei rotori è in continua evoluzione, il conseguimento di una maggiore efficienza del carburante, utilizzando il concetto di rotore aperto, pone i costruttori di motori aerospaziali di fronte a numerose sfide, tra cui il controllo delle vibrazioni, la progettazione dei cuscinetti e la stabilità del sistema. Il fenomeno del windmilling, in particolare a seguito di un FBO (Fan Blade Out), comporta una serie di criticità nella progettazione del motore e la relativa certificazione di sicurezza dell’aeromobile.

Nel corso del primo meeting dell’RDC, avvenuto lo scorso 28 giugno 2024, i membri hanno presentato e discusso nuove soluzioni di simulazione per aiutare il settore a soddisfare gli obblighi normativi e a sviluppare uno standard industriale che applichi il primo dei numerosi miglioramenti previsti alla sequenza delle soluzioni di rotordinamica SOL 128 Nonlinear Harmonics rilasciata nell’applicazione MSC Nastran nel maggio 2024 per aumentare la robustezza e le prestazioni dell’analisi del windmilling.

“L’industria ha bisogno di tecnologie di simulazione che consentano una rapida innovazione e la certezza che le decisioni ingegneristiche prese siano corrette – ha dichiarato Subham Sett, head of multiphysics simulation di Hexagon, nel commentare la nascita dell’RDC -. L’RDC rappresenta un passo significativo compiuto dai principali produttori del settore aerospaziale per sperimentare nuove metodologie di simulazione che riducono i cicli di produzione e semplificano la fornitura di sistemi di propulsione più efficienti“.

“MSC Nastran svolge un ruolo centrale nella validazione strutturale e noi ci impegniamo a investire in tecnologie innovative per sostenere il piano di azione del consorzio – ha quindi concluso Sett -. Pur essendo spinti dai requisiti dei motori aeronautici, ci aspettiamo che le innovazioni tecnologiche contribuiscano anche a sostenere i progressi nelle applicazioni automobilistiche e nelle turbomacchine del settore energetico“.

Durante l’ASME Turbo Expo 2024 a Londra, i membri hanno presentato relazioni sul tema ‘Metodi e Modelling  della Rotordinamica e Rotordinamica non lineare’, mentre il kickoff meeting del Consorzio RDC si è svolto a conclusione dell’evento, il 28 giugno 2024. Questo incontro inaugurale ha riunito gli esperti del settore aeronautico e le parti interessate nel campo della modellazione e simulazione della rotordinamica, promuovendo la collaborazione e facendo progredire la ricerca e lo sviluppo. I partecipanti includono The Boeing Company, General Electric, Safran Aircraft Engines, Pratt & Whitney, Rolls Royce, Honeywell, MTU Aero e ITP Aero.

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