Progetti di ricerca

SMEA

Metodologie diagnostiche e prognostiche e sviluppo di sensori per il monitoraggio di integrità funzionale applicato al settore aeronautico e dei trasporti

Settore

Aeronautico

Prodotto/Obiettivo

Nell’ambito del progetto SMEA sono state studiate e implementate metodologie diagnostiche e prognostiche, supportate da opportuna sensoristica, per il monitoraggio dell’integrità funzionale di un componente meccanico tipico del settore aeronautico e dei trasporti. L’adozione di sistemi di Prognostics Health Monitoring (PHM) nel settore dell’aeronautica e più in generale dei trasporti ha lo scopo di conseguire il triplice obiettivo dell’aumento della sicurezza in volo, dell’incremento della disponibilità dei sistemi e di una riduzione del costo rapportato al ciclo di vita del componente. Questa sfida richiede l’implementazione di sistemi di monitoraggio connessi al modello digitale con la possibilità di individuare guasti incipienti dei sistemi meccanici. Un approccio di questo genere è altamente innovativo e competitivo sul mercato e più attraente per il cliente in quanto permette di miglioramenti in termini di sicurezza, di ridurre i tempi di fermo macchina ed i costi operativi.

Riepilogo del progetto

La soluzione adottata ha richiesto l’integrazione di strumenti e metodi multi-disciplinari atti ad affrontare lo sviluppo progettuale e produttivo di un componente strutturale (il dimostratore) realizzato con materiali avanzati e processi produttivi innovativi (e.g. Additive Manufacturing). Il sistema di PHM include modelli multi scala, sistemi di acquisizione dati e di indagine non distruttiva, in modo tale da poter prevedere e verificare la reale capacità prestazionale del componente in esercizio. La validazione del Digital Twin, applicato al componente realizzato tramite L-PBF, ha richiesto lo sviluppo di una interfaccia grafica per la Calibrazione e Analisi dei segnali, per analisi delle Correlazioni storiche e la Diagnostica del componente in servizio o in testing.

Innovazione

Attraverso un innovativo approccio Digital Twin in ambito Prognostics Health Monitoring (PHM) è possibile l’individuazione di comportamenti anomali dei sistemi monitorati, che potrebbero portare a rotture impreviste durante il servizio, aumentando la capacità di diagnostica di guasto. Il monitoraggio consente una migliore pianificazione degli interventi manutentivi potendo valutare costi dell’intervento ed efficienza residua del sistema.

Ruolo di ES

Il ruolo di EnginSoft è stato lo sviluppo Digital Twin che integra gli indicatori di failure con i parametri della logica di controllo e monitoraggio al fine di calibrare modelli numerici di simulazione e le ROM che ne risulteranno.
Una prima fase ha richiesto lo sviluppo del nuovo design della cerniera aeronautica in lega di alluminio (DfAM) con la suite Ansys. La calibrazione del modello prevedeva la validazione strutturale nel suo complesso e nei valori puntuali rilevati dai sensori selezionati (estensimetri). Sono stati sviluppati modelli ROM che permettono di mappare lo stato di sollecitazione a partire dai dati puntuali dei sensori virtuali o reali che siano. Infine, EnginSoft ha sviluppato l’intero Digital Twin con la connettività degli estensimetri e la loro localizzazione sul modello geometrico, la visualizzazione della mappa 3D delle tensioni e l’elaborazione dello stato di salute del componente in termini di fatica.

Partner

DTA SCARL - Distretto Tecnologico Aerospaziale Pugliese, Università del Salento, ENGINSOFT SpA, Avio Aero, CNR, Leonardo Spa - Divisione Velivoli (osservatore)

Schema di finanziamento

Avviso n. 713/Ric. del 29/10/2010
Titolo III – “Creazione di nuovi Distretti e/o Aggregazioni Pubblico Private”

SMEA

Sito web

Visit the website

Durata

12 mesi

Periodo

Ottobre 2019 – Marzo 2023

Coordinatore

DTA SCARL - Distretto Tecnologico Aerospaziale Pugliese

Referente in EnginSoft

Vito Primavera

Numero di partner

6

Ask the Expert

Contattaci per approfondimenti!

Contatta il nostro team R&D per qualsiasi informazione.

Chiedi informazioni

Scopri di più

Alcune nostre competenze nella ricerca e nel trasferimento tecnologico

Research project

EDEN ISS

Ground Demonstration of Plant Cultivation Technologies and Operation in Space

The aim of EDEN ISS is to identify operation procedures for safe food production in space through adaptation, integration and demonstration of higher plant cultivation techniques.

Research project

FLET 4.0

FLEet managemenT optimization through I4.0 enabled smart maintenance

The project addresses the problem of managing the data collected when servicing very different objects in order to optimize their costs and availability for the end user.

Research project

STAR-EXD

Simulation Technology Aeronautic Research – EXperimental Data

A virtual design environment dedicated to the study of surface hardening (carburizing and nitride hardening) and of welding of alloy steel products.