Yamaha Motor vince il premio per la simulazione multifisica del rumore emesso da elicotteri senza pilota

La divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon ha annunciato oggi che Yamaha Motor Co. è stata nominata vincitrice del premio MSC Nastran Excellence Award 2021, che riconosce l'innovazione ingegneristica e progettuale degli utenti di MSC Nastran a livello globale. Mentre dalle candidature ricevute in tutto il mondo risulta evidente l'impatto del software di simulazione strutturale MSC Nastran in molteplici applicazioni dalla progettazione alla produzione, Yamaha Motor ottiene questo riconoscimento per aver utilizzato in modo innovativo una combinazione di strumenti CFD, strutturali e acustici in co-simulazione  per mitigare con successo il rumore generato da elicotteri senza pilota.

Ampiamente usato e riconosciuto per la sua accuratezza nell'analisi agli elementi finiti (FEA), MSC Nastran rappresenta lo standard industriale per la simulazione strutturale fin dalle missioni Apollo della NASA. Questo robusto software è utilizzato praticamente in ogni settore, il che si riflette nella diversità dei candidati al premio 2021. Dalla simulazione di modelli di aerei eVTOL all'analisi multiscala di componenti di turbine eoliche rivestite in tessuto e molto altro, ogni applicazione è stata esaminata da un gruppo di esperti composto da rappresentanti tecnici, di prodotto e di marketing del Centro di eccellenza di Hexagon per l'Analisi Strutturale.

Yamaha Motor ha ottenuto il primo posto per il suo uso creativo di MSC Nastran durante la progettazione e lo sviluppo di elicotteri senza pilota destinati all'uso in aree residenziali. L'incorporazione di pratiche di co-simulazione fluido-struttura-acustica nei flussi di lavoro progettuali dell'azienda ha fornito intuizioni che hanno permesso di ridurre ulteriormente il rumore generato durante il funzionamento. Le analisi multifisiche abilitate dalla combinazione di MSC Nastran, Cradle CFD e Actran hanno aperto nuove opportunità di innovazione, permettendo a Yamaha Motor di sviluppare diversi scenari di business per gli elicotteri senza pilota e di affrontarne la progettazione fino ai processi di ingegneria a valle.

Il signor Mizuno della Divisione Robotica di Yamaha Motor ha detto: "La visualizzazione del suono, che è invisibile, ha un grande impatto sullo sviluppo del design di un elicottero senza pilota. Ci aspettiamo che la co-simulazione efficace di un'analisi dei fluidi e di un'analisi strutturale contribuisca allo sviluppo di rotori principali su misura ad alte prestazioni, ottimizzati per le applicazioni industriali e l'uso quotidiano". 

Il Giappone è stato leader nello sviluppo e nell'uso di elicotteri senza pilota, in particolare in agricoltura, con Yamaha Motor Co. Ltd. che ha lanciato per la prima volta il suo elicottero senza pilota RMAX nei primi anni '90. Da allora, Yamaha Motor ha continuato a sviluppare e migliorare i suoi progetti originali per ottimizzare l'uso degli elicotteri senza pilota in diversi ambienti. 

Anche se l'aereo è telecomandato, il suo rumore può stressare e disturbare l'operatore. Mizuno ha spiegato: "Per l'uso agricolo, dobbiamo ridurre il rumore degli elicotteri senza pilota perché voleranno sopra un campo intorno a una zona residenziale. La riduzione del rumore contribuisce anche a ridurre lo stress dell'operatore. Fino ad ora, abbiamo ottenuto la riduzione del rumore del motore principalmente adottando motori a quattro tempi. Tuttavia, vogliamo andare oltre e ridurre il rumore causato dal rotore principale". 

L'inquinamento acustico è considerato un fattore importante per la sostenibilità sociale, ambientale e produttiva. Mentre le nostre città e gli impianti industriali diventano più grandi e complessi, la mitigazione dell'inquinamento acustico, che ha notevoli impatti negativi sulla biodiversità a livello globale, assume un'importanza sempre più critica per la qualità della vita. MSC Nastran ha un ruolo significativo nel migliorare le prestazioni acustiche di automobili, aerei e altre fonti di rumore fastidioso per aiutare a costruire un ambiente più tranquillo, piacevole e sostenibile.

Ford Motor Corp e Dapta sono risultati secondi classificati al 2021 MSC Nastran Excellence Award, avendo promosso un uso esteso e innovativo di MSC Nastran. 

Il dottor Philipp Roemelt della Ford Motor Corp. è stato premiato per aver progettato un test di vita a fatica altamente efficiente per il portapacchi di un veicolo commerciale usando la modellazione surrogata del carico in MSC Nastran; egli ha così commentato: “Con l'avvento di nuovi concetti di mobilità come il ride sharing e l'autonomia, la durata di un veicolo sarà sempre più importante. Sfruttando le ultime tecnologie CAE, i prodotti Hexagon come MSC Nastran e CAEFatigue ci aiutano a progettare veicoli durevoli in modo tempestivo e conveniente.”  

La dott. Olivia Stodieck di Dapta ha ricevuto il premio per aver creato un approccio di studio multidisciplinare per adattare l'aeroelasticità delle Steered Fibre Wings, che vengono utilizzate per ridurre la massa delle strutture degli aerei nel campo dell'aviazione ecologica. Questo nuovo approccio permette lo sviluppo di prodotti sostenibili ad alte prestazioni, in modo più rapido ed efficiente. 

Keith Hanna, VP Marketing – Design and Engineering di Hexagon ha commentato: "È chiaro dalla diversità e dalla qualità delle candidature che abbiamo ricevuto per il secondo Nastran Excellence Award annuale che MSC Nastran continua a fornire la solida base necessaria ai nostri utenti per sviluppare e realizzare i loro progetti all'avanguardia. Continuiamo ad essere ispirati dalle applicazioni innovative di utenti fantasiosi che abbracciano la tecnologia per addentrarsi senza paura e con entusiasmo nelle nuove frontiere dello sviluppo".

Mr. Mizuno ha deciso di devolvere il premio in beneficenza attraverso il Yamaha Motors Nice Ride Fund che dona fondi per lo sviluppo della Japan Guide Dog Association che aiuta a ridurre i tempi di attesa per coloro che cercano cani guida. 

Yamaha Motor va ad unirsi a Volvo Cars, vincitore dell'edizione 2020 del premio. I dettagli del prossimo MSC Nastran Excellence Award annuale saranno annunciati nella primavera del 2022.

Note per l'editore

• • Per ulteriori dettagli sul progetto di aeroelasticità Dapta, vedere il seguente documento: Aeroelastic Tailoring of a Representative Wing Box Using Tow-Steered Composites, O. Stodieck, J. E. Cooper, P. M. Weaver, and P. Kealy. AIAA Journal 2017 55:4, 1425-1439 https://doi.org/10.2514/1.J055364

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