L'azienda di trasporto aereo commerciale senza pilota, Range Aero, riduce i tempi di sviluppo dei suoi elicotteri del 40%

3DEXPERIENCE Works Simulation integrato in SOLIDWORKS consente a Range Aero di ridurre i cicli di progettazione del 30%, i costi di prototipazione del 40% e il peso del carrello di atterraggio del 18%.

Sfida

Sviluppa elicotteri autonomi per il trasporto merci, velivoli coassiali senza equipaggio alimentati a rotore, per il trasporto commerciale e militare in modo rapido e conveniente per accelerare il time-to-market. Utilizza strumenti di simulazione avanzati per analizzare comportamenti fisici complessi, eliminando così costose e dispendiose iterazioni di progettazione e prototipazione.

Soluzione

Sostituisci il software di simulazione Siemens Simcenter® con gli strumenti di simulazione avanzata SIMULIA Abaqus® ai fini dell'analisi delle non linearità geometriche, dei materiali e di contatto anziché ricorrere a lunghe e costose iterazioni di prototipazione.

Risultati

  • Riduzione dei tempi di sviluppo del 40%
  • Costi di sviluppo ridotti del 30%
  • Riduzione del 40% dei costi di prototipazione
  • Riduzione del 18% del peso del sistema di atterraggio a slitta Jestar

RangeAero Private Limited è un'azienda con sede in India che sviluppa elicotteri innovativi autonomi e senza equipaggio per il trasporto commerciale e militare regionale. Gli elicotteri RangeAero a rotore coassiale sono pilotati e controllati dal personale di terra. Queste caratteristiche offrono molti vantaggi per il trasporto regionale di volumi di merci ridotti, tra cui una minore dipendenza da infrastrutture e piloti umani, una maggiore flessibilità e velocità operativa, una capacità di carico ottimale, costi di esercizio ridotti e un'impronta di carbonio ridotta.

La progettazione di velivoli a rotore (ad ala rotante) presenta diverse sfide ingegneristiche uniche, tra cui l'elevata complessità delle caratteristiche meccaniche e aerodinamiche dovuta all'interazione tra i rotori, la fusoliera e l'aria circostante, che possono portare a carichi aerodinamici instabili in grado di causare vibrazioni e rumori indesiderati. La progettazione strutturale deve anche tenere conto della flessibilità delle pale del rotore e della risposta dinamica della struttura ai carichi aerodinamici instabili. Inoltre, per ottenere prestazioni ed efficienza ottimali, i velivoli rotanti devono essere leggeri e compatti, il che rappresenta un'ulteriore sfida poiché la riduzione del peso e delle dimensioni di un velivolo rotante può influire sulla sua integrità strutturale, stabilità e manovrabilità.

RangeAero ha utilizzato il software di progettazione e analisi SOLIDWORKS® Premium ai fini della modellazione dei progetti e dell'analisi di base della sollecitazione statica lineare. L'azienda ha inoltre utilizzato gli strumenti di simulazione Siemens Simcenter®. Quando RangeAero ha avuto bisogno della potenza di strumenti avanzati di simulazione non lineare per sviluppare i propri prodotti in modo rapido ed economico, ha sostituito gli strumenti Siemens con la simulazione avanzata SIMULIA Abaqus, parte del portfolio di soluzioni 3DEXPERIENCE® Works Simulation, poiché Abaqus è in grado di risolvere tutti i problemi non lineari associati allo sviluppo di velivoli a rotore.

Secondo Arpit Sharma, CEO di RangeAero: "L'uso di Abaqus ha consentito la simulazione di comportamenti meccanici complessi, tra cui comportamento non lineare dei materiali, non linearità geometriche e le meccaniche di contatto. L'integrazione con altri strumenti software, e in particolare con il software CAD [SOLIDWORKS] ha inoltre semplificato il processo di progettazione, riducendo notevolmente i tempi e gli sforzi necessari per completare le attività di analisi".

Abaqus è in grado di simulare il comportamento di materiali non lineari, tra cui plasticità, viscoelasticità e danni. Ciò è particolarmente utile per simulare il comportamento di materiali che presentano comportamenti complessi sotto sollecitazione, come polimeri, compositi e metalli. Utilizzando la soluzione Abaqus nella progettazione del nostro complesso sistema aerospaziale, il numero di iterazioni di progettazione viene ridotto. Nel caso del nostro primo prodotto, abbiamo ottenuto il prodotto in 3 iterazioni e con un tempo di sviluppo di 8 mesi, che è inferiore del 40% rispetto a 5 iterazioni quando ci si affida solo ai test fisici.

Arpit Sharma
Arpit Sharma
Co-fondatore e CEO

Risorse correlate

Semplificazione di simulazioni complesse con strumenti avanzati per ottimizzare le prestazioni

Grazie alla potenza degli strumenti di simulazione avanzati di Abaqus, RangeAero è in grado di simulare gli effetti di tutti i diversi tipi di fenomeni fisici che influiscono sulle prestazioni di velivoli a rotore, tra cui analisi strutturale non lineare, analisi dinamica di rotori, simulazioni di caduta dinamica sui meccanismi di atterraggio, analisi di contatto non lineare e materiali non lineari (compositi, fibra di carbonio, leghe metalliche, ecc.), compresa la plasticità, viscoelasticità e analisi della fatica.

Inoltre, "Abaqus consente l'automazione di molte delle attività noiose e dispendiose in termini di tempo necessarie per la configurazione e l'esecuzione di simulazioni, come mesh, condizioni di delimitazione e post-elaborazione", aggiunge Sharma. Questo ci ha permesso di dedicarci ad altri aspetti del processo di progettazione, come l'ottimizzazione e la convalida.

Risparmio di tempo, denaro e successo della corsa al mercato

"Abaqus consente inoltre di identificare i problemi di progettazione nelle prime fasi del processo, prima che vengano realizzati costosi prototipi o cicli di produzione. Simulando il comportamento di un prodotto prima che venga realizzato, i potenziali problemi vengono identificati e corretti tempestivamente, evitando costosi ritardi e rilavorazioni. Inoltre, Abaqus può contribuire a ottimizzare la progettazione e ridurre l'utilizzo dei materiali, con un conseguente risparmio sui costi", sottolinea Sharma. Con Abaqus, RangeAero ha ridotto in modo sostanziale il numero di iterazioni di progettazione e prototipazione, abbreviato i cicli di progettazione del 30%, ridotto i costi di prototipazione del 40% e ridotto i costi di sviluppo del 30%, portando i prodotti sul mercato cinque mesi prima del previsto. Utilizzando gli strumenti di simulazione Abaqus, RangeAero può andare oltre la convalida del progetto e ottimizzare i progetti.

Per competere nel settore dei velivoli senza equipaggio [droni] in rapida evoluzione, le aziende devono creare un prodotto innovativo e di qualità che sia anche il primo sul mercato. Sharma conclude: "È necessario accelerare lo sviluppo e superare più rapidamente le sfide di progettazione. Gli strumenti di simulazione di Abaqus aiutano RangeAero a superare queste sfide e, quanto meglio riusciremo a utilizzarli, tanto più probabilmente vinceremo la corsa al mercato diventando leader del settore".

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