|  | 10 октября 2017 | Информационные технологии

Суперкомпьютер рассчитал принципиально новый вид конструкции более легкого и более прочного крыла самолета

Конструкция крыла самолета


Группа исследователей из университета Дельфта (Delft University) и датского Технического университета (Technical University of Denmark) реализовала принципиально новый подход к делу конструирования крыльев самолетов следующего поколения. А первое же применение этого подхода сразу же "выдало на гора" конструкцию крыла, которое на 2-5 процентов легче, нежели крылья, сконструированные традиционным способом. Для расчетов конструкции нового крыла использовалась вычислительная мощность и другие ресурсы одного из современных суперкомпьютеров, и точно такой же подход может быть использован при конструировании различных механических деталей и узлов.

Одним из методов оптимизации конструкторских разработок, который пытались использовать инженеры и ученые, носит название морфогенез. Сначала берется некоторая обобщенная конструкция будущей детали и в нее начинают вноситься более мелкие детали, изменения и усовершенствования. При этом, конструкторам приходится постоянно искать компромиссы, уравновешивая множество различных факторов, таких, как функциональность, прочность, вес, производственные затраты и т.п.

В свое время для ускорения конструкторской работы был разработан ряд программных алгоритмов, реализующих метод морфогенеза. Но все они требуют огромных вычислительных мощностей и применяются, в основном, для разработки конструкций простых и небольших деталей. Однако, датские исследователи разработали новый программный инструмент, предназначенный для работы на суперкомпьютере, и он уже позволяет конструировать достаточно большие детали и узлы.

Для представления трехмерных объектов используются так называемые воксели (Voxels), которые представляют собой участки трехмерного пространства минимального размера. Подобно тому, как количество традиционных пикселей определяет разрешающую способность экрана, так и количество вокселей определяет разрешающую способность трехмерной модели какого-нибудь объекта. Новое программное обеспечение трехмерного моделирования и конструирования работает с разрешающей способностью более миллиарда вокселей.

Для демонстрации эффективности работы нового программного обеспечения морфогенетического конструирования датские исследователи произвели расчет конструкции крыла самолета. Расчет, в котором было задействовано 8 тысяч процессоров суперкомпьютера, продолжался несколько дней, а в его результате на свет появилась конструкция со столь необычными элементами, создать которые не пришло бы и в голову самому опытному и творческому человеку-конструктору. Как уже упоминалось выше, вес нового крыла на 2-5 процентов ниже, чем вес традиционных крыльев. В реальном мире это позволило бы сократить вес авиалайнера Boeing 777 на 200-500 килограмм. Это, вроде бы и не очень много, но такое снижение веса приведет к экономии от 40 до 200 тонн топлива ежегодно каждым таким самолетом.

К сожалению, изготовление крыла с конструкцией, рассчитанной суперкомпьютером, физически невыполнимо с учетом имеющихся в распоряжении людей методов механической обработки, сборки и производства. Тем не менее, все это является демонстрацией нового подхода к конструированию различных деталей и узлов, а одним из условий оптимизации в методе морфогенеза может являться совместимость будущей конструкции с существующими производственными методами.





Ключевые слова:
Суперкомпьютер, Процессор, Конструирование, Морфогенез, Крыло, Самолет, Конструкция, Вес, Прочность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компания GE Aviation успешно запустила новый двигатель, конструкция которог ...
  • НАСА начинает разработку самолетов, способных складывать крылья во время по ...
  • Сверхтонкие крылья позволят увеличить на 50 процентов эффективность пассажи ...
  • Проведены летные испытания технологии ACTE, технологии динамического измене ...
  • Используя технологии 3D-печати, компания EADS собирается изготавливать круп ...




  • 10 октября 2017 18:13
    #1 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 393
    Да и ремонтировать невозможно
        
    11 октября 2017 11:21
    #2 Написал: Hetman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 10
    Мне одному кажется, что это уже больше похоже на птичье крыло?
        
    12 октября 2017 08:54
    #3 Написал: gen_sec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 58
    дык и в чем жэ заключаются уникальные решения которие не пришли бы в голову ни одному гению инжэнерной мысли?

    Hetman,
    не одному Вам так кажется, только вот чтото ничего нового я не заметил, кроме какой - то бахромы на крыле
        
    15 октября 2017 11:41
    #4 Написал: sljubchenko

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1
    Подобное чудо можно изготовить на 3D принтере. Ремонт так же, вырезается проблемный участок лазером и заливается через 3D принтер.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.