Rydym yn datblygu modelu cyfrifiadurol cymhleth ar gyfer y diwydiant awyrofod

Rydym yn datblygu modelu cyfrifiadurol cymhleth ar gyfer y diwydiant awyrofod

Yr Her

Yn ystod y ddau ddegawd diwethaf, mae modelu cyfrifiadurol wedi dod yn elfen annatod o ddylunio diwydiannol. Y rheswm am hyn yw ei fod yn ffordd ratach a chynt o lunio rhagfynegiadau mewn system (megis prototeip) ac mae'n caniatáu ailadrodd profion.

Mae defnyddio technoleg grid distrwythur wedi galluogi ymchwilwyr i ddefnyddio technegau elfen feidraidd (torri system fawr yn gydrannau sylfaenol llai) a chyfaint meidraidd (lle mae’r cydrannau sylfaenol hyn bellach yn gelloedd ac yn 3D) i ddadansoddi llif a strwythur geometregau diwydiannol cymhleth a realistig. Roedd y datblygiad hwn ym maes modelu cyfrifiadurol yn gofyn am ddatblygu technegau cadarn i gynhyrchu rhwyllau 3D distrwythur a oedd yn gallu creu gridiau priodol ar gyfer efelychiad manwl gywir. 

Mae angen yr efelychiadau cymhleth hyn ar sectorau diwydiannol, gan gynnwys awyrofod, i ddatblygu gwaith dylunio ac optimeiddio cydrannau aerodynamig megis adenydd awyrennau.

Y Dull

Datblygodd ymchwilwyr yn Abertawe FLITE, sef system gridiau distrwythur a oedd yn cynnwys gallu i greu rhwyllau'n awtomatig ar gyfer geometregau mympwyol er mwyn modelu llifoedd aerodynamig cywasgadwy. Wedyn cafodd y system hon ei gwella, gan ychwanegu galluoedd, nerth ac effeithlonrwydd gwell ar gyfer geometregau aerodynamig go iawn [R1 ac R2].

Cafodd y gwelliannau hyn eu rhoi ar waith yng nghyfleuster rhwyllu Airbus a ddefnyddir yn y cylch dylunio awyrennau. Defnyddiwyd FLITE ochr yn ochr â phroses ymaddasolrwydd rhwyllau ar gyfer llifoedd ansefydlog â chydrannau ffin symudol [R3 ac R4]. Ychwanegwyd y technegau hyn hefyd at system CFD Solar (dynameg hylifau cyfrifiadol) y Gymdeithas Ymchwil i Awyrennau (ARA), a chânt eu defnyddio gan BAE Systems i fodelu geometregau aerodynamig cymhleth o ddiddordeb diwydiannol.

Cafodd perfformiad cyfrifiadol FLITE ei wella ymhellach drwy gynnwys cyflymu aml-grid a thrwy alluogi’r algorithm ateb i weithredu ar system gyfochrog [R1]. Cafodd yr efelychiad hwn o lifoedd tyrfol sy'n dibynnu ar amser cyffredinol ac yn cynnwys geometregau sy'n newid dros amser, ei hwyluso drwy gyflwyno gallu a sicrhaodd sefydlogrwydd geometrig ar rwyllau hybrid [R5].

Mae system FLITE wedi cael ei defnyddio hefyd gan dîm ymgais y car Uwchsonig BLOODHOUND i dorri'r record cyflymder ar dir, lle dilyswyd y model cyfrifiadol drwy gymharu rhagamcanion FLITE â chanlyniadau a gafwyd yn ystod profion yn 2019 [R6].

Yr Effaith

Mae cynhyrchydd rhwyllau mewnol (MESHER) Airbus Defence and Space (AD&S) yn seiliedig ar FLITE yn bennaf. Mae'r cwmni wedi defnyddio MESHER ar gyfer dros 99% o'i gyfrifiadau CFD, gan gynnwys ar gyfer yr Eurofighter, Tornado, Eurodrone, Talarion, Next Generation Weapon System, Target Drones, arddangoswyr a dyluniadau newydd, gwerth cannoedd o filiynau o Ewros y flwyddyn, yn ogystal ag arbed costau drwy ddatblygu cynhyrchion effeithlon a chystadleuol.

Nod y Sefydliad Uwch-gyfrifiadura (IHPC) yw hyrwyddo ac arwain datblygiadau gwyddonol ac arloesi technolegol drwy fodelu ac efelychu cyfrifiadol er mwyn goresgyn heriau'r byd go iawn, hybu twf economaidd a gwella bywydau. Mae'r IHPC yn defnyddio FLITE ar gyfer efelychiadau llifoedd trefol fel offeryn gwerthuso ar gyfer ardystiad adeiladau'r Marc Gwyrdd yn Singapôr. Defnyddir yr offeryn yn y sector diwydiannol i ddylunio adeiladau a gwerthuso perfformiad cynaliadwyedd ynni.

Mae WebSim Ltd yn gwmni deillio a sefydlwyd gan Brifysgol Abertawe yn 2018 i ddatblygu amgylchedd modelu ac efelychu a fyddai ar gael yn ôl y galw. Defnyddiwyd FLITE i ddarparu gallu i gynhyrchu rhwyll mewn modelu peirianyddol sy'n gofyn am rwyllau distrwythur ar gyfer amrywiaeth o gymwysiadau peirianyddol.

Roedd Tîm prosiect BLOODHOUND wedi gofyn i system FLITE Abertawe gael ei defnyddio i gynorthwyo ym mhroses dylunio aerodynamig y car uwchsonig BLOODHOUND (SSC), cerbyd newydd â'r nod o dorri record cyflymder ar dir y byd. FLITE fu'r prif offeryn i lywio dyluniad aerodynamig y car. Amcan arall y prosiect oedd ysbrydoli cenhedlaeth newydd o beirianwyr ym Mhrydain. Mae gan raglen addysg BLOODHOUND 120 o lysgenhadon, mae wedi cynnal dros 600 o ddigwyddiadau a gweithgareddau addysg a fynychwyd gan dros 116,000 o fyfyrwyr. Yn ogystal, mae 2,500 o ysgolion wedi defnyddio'r e-adnoddau cysylltiedig i addysgu dros 77,000 o fyfyrwyr cynradd ac uwchradd. Ar ben hyn, cafodd sylw yn y cyfryngau i'r ymgais i dorri'r record cyflymder ar dir ei fonitro gan Meltwater a gofnododd 2,047 o ddarnau unigol yn y cyfryngau â'r potensial i gyrraedd 5 biliwn o bobl.

Text ReadsNodau datblygu cynaliadwy y cenhedloedd unedig
Text reads themau ymchwil prifysgol abertawe