Design generativo reduz peso e consumo de combustível em avião

Postado em: 05 / 10 / 2016

Airbus A320 foi escolhido para testar design generativo do Autodesk Within na criação de componentes

A apresentação do software de design generativo, Autodesk Within, foi um dos destaques na conferência Autodesk University, realizada em setembro de 2016, em São Paulo. O conceito inovador do software de design generativo voltado às indústrias aeroespacial, automotiva, de eletroeletrônicos, produtos de consumo ou implantes ortopédicos representa um salto tecnológico para os designers e engenheiros na hora de conceber e otimizar seus produtos e componentes.

Na Airbus, por exemplo, a grande preocupação é reduzir o peso dos aviões e, consequentemente, o consumo de matéria-prima e de combustíveis. Por isso, a companhia criou o projeto biônico (que se propõe a trabalhar com formas semelhantes àquelas geradas na natureza), dentro do qual combina as tecnologias de design generativo do Autodesk Within com a impressão 3D e a manufatura aditiva (impressão 3D industrial).

Biombo que separa diferentes áreas de cabine foi concebido no Within e fabricado em impressora 3D

Os resultados dessa experiência são muito positivos. Já se constatou que com o uso dessas tecnologias é possível reduzir em até 50% no peso de alguns itens da cabine. “Selecionamos os componentes estruturais mais difíceis dentro da cabine do A320 para testar com as tecnologias que estamos usando no projeto biônico reagem”, afirma Bastian Schäfer, da Airbus.

“Agora a cada passo observamos mais as partes da cabine para ver onde podemos implementar o projeto biônico”, afirma Tobias Mayer. Segundo ele, os aviões e seus componentes têm longa duração e, como cada quilo a menos no peso das aeronaves reflete na redução do consumo de combustíveis, isso significa que redução no consumo de combustíveis poderá se estender por pelo menos 25 anos. “Isso ajuda nossos clientes, as companhias aéreas e principalmente o meio ambiente” (que receberá menos poluentes).

Entre os componentes já produzidos pela Airbus com as soluções de design generativo e manufatura aditiva estão os biombos que fazem divisões dentro da cabine separando, por exemplo, os ambientes onde ficam os comissários e os passageiros, e os passageiro da classe econômica da primeira classe.

Veja acima como o sistema de design generativo da Autodesk ajuda a Airbus a reduzir o peso dos aviões

O conceito do software de design generativo Autodesk Within combina features de design dos sistemas CAD tradicionais com as do sistema CAE, FEA Autodesk Nastran (software de análise por elementos finitos). Com essa solução de design generativo a Autodesk tem como proposta ajudar os designers, engenheiros e especialistas a otimizar seus projetos para reduzir o consumo de matérias-primas, e consequentemente o peso de seus produtos e componentes, além de acelerar o processo de design e multiplicar as opções de escolha do projeto final.

Com o Within o usuário controla não só a concepção de uma estrutura interna, mas também a espessura das paredes e a aparência externa da peça de forma fluida e contínua, com a vantagem de poder gerar milhares de formas da peça desenhada para escolher a que melhor atende às suas necessidades em diferentes requisitos de carga e metas de design.

Depois de receber parâmetros como dimensões, resistência à transferência de calor, resistência física, por exemplo, o software gera componentes mais leves do que os originais, como a mesma rigidez e flexibilidade, e têm a estética que o designer ou engenheiro desejar. Além disso, o engine optimization built-in refina automaticamente as peças para uma fabricação aditiva (impressão 3D industrial) impecável.

Para os designers de implantes ortopédicos o software gera superfícies reticuladas, porosas e ásperas para ajudar a integração óssea dos implantes. Para os engenheiros e projetistas da área de mecânica como as indústrias automotivas o projeto desenvolvido no Within pode ganhar reticulados internos otimizados com leveza, flexibilidade e a mesma rigidez de um bloco sólido.

Veja abaixo o exemplo de um motor automotivo otimizado no Within. Os designers criaram um bloco de motor de carga leve, que oferece o fluxo de fluido ininterrupto e desempenho superior ao motor em bloco sólido.

Veja as diferentes etapas de otimização do motor, que era um bloco sólido e ganhou reticulados internos

CONHEÇA AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO AUTODESK WITHIN:

Capacidade para gerar peças leves – O coeficiente de redução de volume por meio da utilização de elementos de treliça e pele permite gerar peças leves

Capacidade para gerar peças leves, porém, robustas devido à sua capacidade em satisfazer os requisitos de carga pré-definidos

Capacidade para gerar peças leves, robustas e ao mesmo tempo flexíveis. A flexibilidade se deve ao deslocamento previsto que pode ser ajustado pelo usuário.

Para saber mais acesse: http://www.autodesk.com/products/within/overview