Bombardier применяет modeFRONTIER для многокритериальной оптимизации при создании скоростных поездов

         

Компания Bombardier Transportation, часть Bombardier Group, имеющей штаб-квартиру в Канаде, является ведущим мировым поставщиком высокоскоростных и региональных поездов. СС 1990-х годов CAE-инструменты, такие как CFD-системы и программное обеспечение для расчетов динамики транспортных средств, стали активно и широко применяться, способствую тем самым вытеснению натурных экспериментов.

Традиционно любые изменения геометрии конструкции, способствующие улучшению ее показателей, осуществлялись по решению команды инженеров на основе результатов моделирования. Этот трудоемкий процесс требует много времени, которое расходуется в основном не на внесение изменений, а на то, чтобы определить влияние модификаций и новый запуск процесса симуляции. В последние годы немецкие и шведские компании переключились на использование modeFRONTIER при проведении моделирования при оптимизации конструкций с целью уменьшения аэродинамического сопротивления, увеличения скорости при меньшей тяговой мощности и повышения устойчивости при боковом ветре.

«Нашей целью было нахождение Парето-оптимального или компромиссионного дизайна, который одновременно позволит получить малую тяговую мощность и хорошую устойчивость при поперечном ветре. Решение было проведено в modeFRONTIER, и это позволило нам не только интегрировать различные CAE-инструменты, но и выполнить модификацию геометрии и процесс симуляции, а также получать статистическую и графическую интерпретацию результатов», – говорит доктор Александр Ореллано (Alexander Orellano), руководитель центра компетенции в области аэродинамики и термодинамики в Bombardier Transportation, Хеннигсдорф, Германия.

Первым серьезным проектом Bombardier, при разработке которого была применена многокритериальная конструкторская проработка, оказался Zefiro 380 – поезд, который впоследствии был по многомиллиардному контракту продан Китаю. Позже та же методология была применена при работе над другими проктами: над ETR1000 (V300Zefiro) для компании Trenitalia, над поездами Regio2 для SNCF и над двухэтажным электропоездом Twindexx для Swiss Federal Railways.

Zefiro 380

В то время как изначально оптимизационные исследования были направлены на улучшение аэродинамических характеристик (снижение сопротивления и повышение устойчивости при поперечном ветре), сейчас команда инженеров двигается в направлении мультидисциплинарных расчетов с использованием modeFRONTIER, при которых CFD-анализ может быть совмещен с моделированием динамики транспортного средства. Сложность задач и количество соответствующих дисциплин со временем постоянно увеличивается, вместе с этим мощнее становятся алгоритмы оптимизации и инструментарий для постпроцессинга. Именно поэтому с применением modeFRONTIER удается добиться хороших решений даже в случае самых сложных современных инженерных задач.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайта CIMdata.