Curso introductorio de elementos finitos ANSYS Mechanical Introduction

Curso introductorio de elementos finitos ANSYS Mechanical Introduction

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La herramienta ANSYS Mechanical ofrece las capacidades necesarias para la Simulación y Análisis de Sistemas Estáticos y Dinámicos, lineales y no-lineales. Este curso está recomendado para cualquier persona que quiera llevar a cabo análisis mediante elementos finitos de partes mecánicas, que cuentan con poca o ninguna experiencia en el uso de ANSYS Mechanical.

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Cómo Diseñar un Motor Silencioso

2 mayo, 2024

Cómo Diseñar un Motor Silencioso

[vc_row][vc_column][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Con la aparición de los vehículos eléctricos (EV), el análisis de ruido y vibraciones del motor eléctrico se ha convertido en una parte muy importante del diseño de sistemas de propulsión eléctricos. El motor de tracción eléctrica es ahora el único componente de propulsión de un vehículo eléctrico y su ruido ya no está enmascarado por un motor. Por lo tanto, es fundamental diseñar un motor silencioso, ya que cualquier chirrido no deseado del motor provocaría ruidos y vibraciones desagradables al conductor. Sin embargo, la reducción del ruido no deseado del motor no se limita en modo alguno a los motores de tracción eléctricos. En muchas otras aplicaciones de motores, como accionamientos industriales, HVAC y turbinas eólicas, la reducción del ruido y la vibración del motor son aspectos de diseño importantes.[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
¿Qué tan ruidoso es el diseño de mi motor?
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]El ruido y la vibración son causados por una combinación de excitaciones (fuerzas electromagnéticas generadas por el motor) y la dinámica estructural del motor, es decir, las frecuencias naturales de la estructura. Una combinación desafortunada conduce a un gemido agudo, que generalmente es causado por una fuerza de excitación alta que se alinea con una frecuencia natural dominante de la estructura motora.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1515" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Figura 1. El chirrido del motor a menudo es causado por una fuerza de excitación alta que se alinea con una frecuencia natural dominante de la estructura del motor.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Podemos demostrar cómo evaluar los niveles de ruido en un motor eléctrico con un ejemplo. A continuación se muestra un motor de tracción automotriz típico. Se trata de una topología de motor de imán permanente interior (IPM) con ocho polos y 48 ranuras.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1516" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Figura 2. Un motor de tracción típico de un automóvil.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Una forma sencilla de evaluar en qué frecuencias es probable que obtengamos picos en la respuesta acústica es mediante un diagrama de Campbell. Este diagrama muestra las frecuencias (órdenes) de excitación dominantes como líneas diagonales con una relación lineal entre la frecuencia y la velocidad de rotación. Las frecuencias naturales de la estructura del estator del motor eléctrico se muestran como líneas verticales.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1517" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Figura 3. El diagrama de Campbell.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los picos de ruido suelen producirse donde las líneas se cruzan, lo que significa que a esa frecuencia, la fuerza electromagnética excita un modo estructural del estator. Para nuestro ejemplo, los modos estructurales más importantes son F0 (un modo de respiración excitado por la fuerza promedio alrededor del estator que cambia con el tiempo) y F8, un modo octaédrico excitado por la frecuencia de forzado fundamental debido a que el motor tiene ocho polos.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Un espectrograma muestra la respuesta acústica para cada orden de frecuencia. Cuando el orden de frecuencia cruza una frecuencia natural, la amplitud de la respuesta acústica, o potencia del sonido, es máxima, como se muestra en el espectrograma a continuación.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1519" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Figura 4. Cuando el orden de frecuencia cruza una frecuencia natural, la amplitud de la respuesta acústica, o potencia del sonido, es máxima.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Al tomar una sección transversal de cada orden dominante (el llamado "corte de orden"), podemos trazar la potencia del sonido acústico en función de la velocidad de funcionamiento del motor. Esto nos permite identificar a qué velocidades/frecuencias se produce la mayor respuesta.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1520" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Figura 5. Gráfico que identifica qué velocidades/frecuencias provocan la mayor respuesta.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Cómo y cuándo mejorar un diseño para reducir el ruido
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]El diseño de motores eléctricos es un proceso complejo que involucra múltiples dominios físicos. Un diseñador de motores necesita evaluar qué tan ruidoso es su diseño en las primeras etapas del proceso de diseño, cuando se pueden realizar cambios fácilmente. Para ello, un diseñador de motores necesita acceso a una herramienta rápida de análisis de ruido, vibración y aspereza (NVH) durante el diseño conceptual de sus motores eléctricos. Un diseñador de motores probablemente buscaría reducir las excitaciones electromagnéticas, pero el siguiente ejemplo muestra que es muy importante considerar la respuesta acústica del motor a estas excitaciones si queremos reducir el ruido.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Para nuestro motor de ejemplo, los picos más altos en la respuesta acústica se producen a 8400 rpm y 9600 rpm. En el espectrograma, podemos ver claramente que a estas velocidades, se produce un pico cuando los órdenes armónicos 12 y 14 cruzan las frecuencias naturales de la estructura del estator (F0 y F8).[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Un análisis 2D de transformada rápida de Fourier (FFT) de las excitaciones de fuerza radial muestra que la mayor respuesta de ruido para nuestro motor de ejemplo proviene de tres pequeñas excitaciones resaltadas en el siguiente gráfico. La razón por la que estos pequeños armónicos generan una respuesta tan grande es porque la estructura del estator es más flexible para estos órdenes de forma y frecuencia particulares.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1522" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Figura 6. Armónicos espacio-temporales del estator.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Esto resalta la importancia de un enfoque que combine forzamiento y respuesta, que permita a los ingenieros evaluar rápidamente el ruido y la vibración desde las primeras etapas del proceso de diseño. Si nos centráramos únicamente en reducir las excitaciones electromagnéticas, no nos preocuparíamos por estas pequeñas excitaciones; sin embargo, estos son claves para el ruido que genera este motor. En este caso, para reducir el ruido, podemos centrarnos en reducir la respuesta del estator en lugar de reducir aún más las ya pequeñas excitaciones.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]La respuesta del estator está definida por el comportamiento modal de la estructura del estator, el cual está determinado por sus dimensiones y materiales. Una forma de reducir la respuesta del estator es engrosando el hierro posterior del estator, lo que aumenta su rigidez y sus frecuencias naturales. Esto reducirá la amplitud del ruido en los picos de resonancia y aumentará la velocidad del motor a la que se produce la resonancia. Lo ideal es que aumentemos esta velocidad hasta que la resonancia se produzca por encima de la velocidad máxima de funcionamiento del motor.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1523" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Figura 7. El aumento del espesor del hierro posterior del estator reduce el ruido.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Para nuestro ejemplo, el aumento en el espesor del hierro posterior del estator del motor eléctrico significa que las frecuencias de los modos estructurales F0 y F8 se desplazan hacia la derecha. La comparación de la respuesta resultante muestra una reducción en el pico de resonancia causado por el armónico 12 en 4 decibeles (dB). Esto se debe al aumento de la rigidez del estator para el modo estructural F0. El pico de resonancia debido al armónico 14 ha desaparecido por completo, ya que ya no cruza el modo estructural F8.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1524" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Figura 8. Reducción del pico de resonancia.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Las herramientas de análisis NVH que se muestran arriba son las últimas incorporaciones a Ansys Motor-CAD . Motor-CAD es el software dedicado al diseño de motores eléctricos. Proporciona herramientas de análisis y diseño rápidas y precisas que incluyen todas las principales físicas, por ejemplo, electromagnéticas, térmicas, mecánicas y ahora NVH. La herramienta de análisis NVH utiliza una combinación de análisis de elementos finitos (FEA) y métodos analíticos para que los tiempos de simulación sean cortos. Esto permite al diseñador de motores incorporar el análisis NVH a su diseño conceptual multifísico y realizar cambios de diseño para evitar problemas de ruido desde el principio.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][/vc_column][/vc_row]

Funcionando con el Poder de las Estrellas

30 abril, 2024

Funcionando con el Poder de las Estrellas

[vc_row][vc_column][vc_column_text dp_text_size="size-4"]¿Qué puede generar cuatro veces más energía que una central nuclear y casi cuatro millones de veces más energía que quemar petróleo o carbón? [/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Energía de fusión, según la Agencia Internacional de Energía Atómica. Una reacción de fusión ocurre como resultado de la colisión entre dos núcleos atómicos ligeros para formar uno más pesado. Todo esto ocurre dentro del plasma: un gas caliente y cargado de iones positivos y electrones en movimiento libre. En el proceso se liberan grandes cantidades de energía. Es esencialmente la misma reacción que impulsa a nuestro Sol, junto con el resto de las estrellas.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los científicos de la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA, por sus siglas en inglés) están tratando de imitar la fusión nuclear tal como ocurre en la naturaleza, sujeta a temperaturas extremas dentro de los confines de un espacio pequeño. La UKAEA investiga la fusión y las tecnologías relacionadas para promover la energía de fusión sostenible en el Reino Unido. Su éxito depende de la fusión de deuterio y tritio (isótopos del hidrógeno) para formar helio y liberar energía en forma de neutrón.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los científicos de UKAEA tendrán que superar algunos obstáculos importantes antes de que la fusión sea comercialmente viable. Deben abordar las complejidades de la construcción y el mantenimiento de una máquina de fusión, incluida la imposibilidad de confiar en pruebas exhaustivas, diagnósticos en funcionamiento o inspecciones periódicas. Para tener pleno éxito, se requieren extensas pruebas virtuales y mantenimiento predictivo basado en la monitorización in situ en entornos hostiles habilitados por el software de simulación Ansys[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
La simulación construye un mejor equipo de pruebas de fusión
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]El objetivo principal de UKAEA es construir primero un aparato combinado de investigación magnética y de calefacción (CHIMERA), o banco de pruebas físicas. El banco de pruebas está diseñado específicamente para probar componentes prototipo a escala métrica en un entorno representativo de una planta de energía de fusión. CHIMERA someterá simultáneamente los componentes al vacío a altas temperaturas, alto flujo de calor, cargas magnéticas, ciclos térmicos y otros modos de falla para comprender cómo se comportarán los componentes de un reactor de fusión.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1503" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
La Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido (UKAEA) está construyendo un banco de pruebas de un reactor llamado CHIMERA y utilizando simulaciones para optimizar su producción.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]CHIMERA se encuentra actualmente en construcción. Existe una historia previa de creación de prototipos y pruebas en UKAEA sin el trabajo de simulación inicial, algo que el equipo tiene la intención de cambiar con el software Ansys. Una prioridad era crear las condiciones necesarias para soportar la alta temperatura y presión necesarias para facilitar la fusión en un entorno virtual. Fuera de un entorno virtual, en ausencia de simulación, las pruebas y la creación de prototipos iterativos resultan costosas e ineficaces en términos de recursos y tiempo.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Para operar un banco de pruebas de manera efectiva, el equipo debe modelarlo y someterlo a las diversas condiciones de carga multifísica involucradas para comprender cómo se comportarán los componentes de prueba. Trabajando en un gemelo digital de componentes de fusión con la ayuda de Ansys Twin Builder se utilizará para pruebas virtuales y monitoreo de componentes CHIMERA dentro de un entorno de simulación.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]La creación de un modelo de sistema o gemelo digital de CHIMERA requiere el acoplamiento de modelos computacionales con una contraparte física que pueda actualizarse dinámicamente a través del flujo de datos. El modelado computacional se permite mediante la simulación de varios componentes de CHIMERA que se considerarán durante las pruebas de la plataforma. Con el tiempo, se podrá utilizar un gemelo digital de componentes que combine datos de instrumentación física con simulación para ofrecer diagnósticos virtuales en tiempo real en apoyo del futuro mantenimiento predictivo del reactor.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1504" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Muestra de puesta en servicio bajo prueba (izquierda).
[/vc_column_text][vc_column_text]
Simulación de sistemas metafísicos de la muestra de puesta en servicio de CHIMERA bajo prueba realizada por UKAEA con Ansys Twin Builder (derecha).
[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
200 millones de grados de pruebas virtuales
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Uno de los principales diseños de reactores es el tokomak, una cámara en forma de rosquilla con bobinas magnéticas en el reactor que es fundamental en la producción de energía de fusión controlada. Los campos magnéticos dentro de un tokomak son responsables del confinamiento de partículas de plasma extremadamente calientes en un recipiente de vacío que, en última instancia, se combinarán para crear energía.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Comprender cómo se comportarán los componentes del tokamak junto al plasma es una prioridad para el equipo, ya que las piezas deben ser capaces de sobrevivir en un entorno relativamente extremo caracterizado por altas cargas, alto flujo de calor y flujo de circuito de refrigerante. Los Tokomaks en la clase de prototipos de centrales eléctricas implican casos de carga y condiciones de funcionamiento que solo se pueden probar en un entorno de reactor.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1505" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Ejemplo de variación de temperatura en la parte frontal de la muestra de puesta en marcha bajo prueba debido al flujo másico y a los valores máximos térmicos/de tensión obtenidos en Ansys optiSLang realizado por UKAEA.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Cierre del circuito de agua y fluido
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Por el momento, UKAEA está centrando su trabajo de simulación en una muestra de puesta en marcha que se está probando con un circuito de fluido de agua, que es el primer componente que se colocará en la CHIMERA. La puesta en marcha es el proceso de habilitar y verificar la integridad operativa de todos los sistemas y componentes de las centrales eléctricas, las máquinas de investigación y las instalaciones del ciclo del combustible. Este proceso garantiza que todos los componentes estén alineados con sus diseños originales y cumplan con todos los criterios de seguridad y rendimiento.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

Katrick Technologies Avanza en la Energía Eólica con Ingeniería y Simulación...

29 abril, 2024

Katrick Technologies Avanza en la Energía Eólica con Ingeniería y Simulación Innovadoras

[vc_row][vc_column][vc_column_text dp_text_size="size-4"]A medida que aumentan las preocupaciones ambientales sobre el cambio climático y la contaminación en todo el mundo, también aumenta el interés en los recursos energéticos renovables. La energía eólica es una fuente natural de energía renovable libre de carbono, pero la instalación de turbinas eólicas no es práctica en muchas regiones.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Históricamente, las turbinas eólicas funcionan mejor en espacios amplios y abiertos a gran altura. Si bien esta colocación a menudo apoya a las comunidades rurales, tiene sus limitaciones a la hora de beneficiar a los sectores urbanos. También es una inversión costosa.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Pero ¿qué pasaría si la tecnología de la energía eólica fuera más asequible y más fácil de implementar en regiones tanto pequeñas como grandes, en la ciudad y en los suburbios? Gracias a una innovación de una startup escocesa, así será.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Con sede en Glasgow, Katrick Technologies desarrolla tecnologías de ingeniería innovadoras diseñadas para reducir las emisiones de carbono a un coste menor y con más accesibilidad que los métodos tradicionales. Como empresa basada en propiedad intelectual (PI), Katrick desarrolla tecnología con licencia para seleccionar fabricantes de equipos originales (OEM) a nivel mundial para su fabricación, venta y distribución. Entre sus principales novedades destacan la tecnología Wind Panel y los sistemas de Refrigeración Pasiva.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Con la ayuda del Ansys Startup Program , Katrick integra la simulación multifísica de Ansys para avanzar en su tecnología Wind Panel, que oscila a diferencia de las turbinas eólicas tradicionales que giran, un factor clave en su accesibilidad. La tecnología aún está en desarrollo, pruebas y optimización, y se espera que la primera instalación en vivo esté disponible para fines de 2024.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1485" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Con sólo 2 x 2 m, los paneles eólicos de Katrick se pueden desplegar fácilmente tanto en entornos rurales como urbanos.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Energía eólica en movimiento
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los paneles eólicos de Katrick son pequeños (2 x 2 metros) y capturan y convierten eficazmente los vientos turbulentos a nivel del suelo en electricidad libre de carbono mediante el uso de oscilaciones mecánicas. Las oscilaciones mecánicas permiten que la tecnología capture vientos turbulentos y racheados de bajo nivel, que se encuentran comúnmente en entornos urbanos, lo que convierte a los paneles eólicos en una solución práctica para los suburbios y las ciudades. Las oscilaciones mecánicas son vibraciones entre dos puntos que se mueven hacia adelante y hacia atrás como un péndulo, un resorte o una ola del océano.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Las turbinas eólicas rotativas, que funcionan en rotación circular, son más adecuadas para capturar vientos en altitudes de unos 10 metros o más. En este nivel, el viento tiene un flujo laminar y la energía cinética se mueve suavemente sin turbulencias. Por el contrario, el viento a nivel del suelo se ve afectado por las condiciones del entorno, que provocan ráfagas de viento y aumentos en la velocidad del viento.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]La tecnología Wind Panel de Katrick reacciona a las turbulencias con un tiempo de respuesta más rápido gracias a oscilaciones, perfiles aerodinámicos y conductos, que ayudan a acelerar la velocidad del viento dentro del panel y aumentan efectivamente su potencia de salida. Además, los perfiles aerodinámicos tienen un movimiento de cabeceo angular que se suma al beneficio del movimiento de oscilación hacia adelante y hacia atrás.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Al igual que otras fuentes de energía renovables, incluidas las turbinas eólicas y los paneles solares tradicionales, la tecnología Wind Panel de Katrick no utiliza combustibles fósiles o de carbono para producir electricidad. Además, debido a su diseño y accesibilidad, la tecnología se puede colocar en regiones donde las turbinas eólicas y los paneles solares no son prácticos.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1487" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Debido a su diseño, los paneles eólicos de Katrick Technologies pueden funcionar en aeropuertos sin interferir con los sistemas de comunicación electrónicos o radares.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Por ejemplo, los paneles eólicos de Katrick se pueden colocar en un polígono industrial para suministrar electricidad a los edificios, desde iluminación hasta refrigeración, calefacción y más. En otro ejemplo, se pueden colocar en un aeropuerto para alimentar sus terminales, que funcionan casi las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Debido a su mecánica y diseño, los Paneles Eólicos de Katrick no interfieren con los sistemas de comunicación electrónica o radar como las turbinas rotativas. Esto brinda una gran oportunidad para que los aeropuertos reduzcan su huella de carbono, ya que la energía solar no está disponible diariamente en todas las regiones del mundo durante todo el año.[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Simulación de velocidad, estructura y sostenibilidad
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Si bien los innovadores conductos y perfiles aerodinámicos de Katrick tienen funciones distintas, ambos ayudan a capturar la energía cinética del viento. En términos simples, la energía cinética es la energía del movimiento.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los conductos están diseñados para canalizar el viento a través del panel y acelerar internamente la velocidad del viento. Este efecto, conocido como efecto conducto o efecto venturi, puede aumentar la velocidad del viento dentro del conducto en un 40%. Esto permite que la tecnología recolecte más energía a medida que pasa a través del conducto.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Al mismo tiempo, los perfiles aerodinámicos de varias capas funcionan de forma independiente entre sí para capturar la energía cinética del viento dentro del conducto y convertirla en energía mecánica, que comprende tanto energía cinética como energía potencial. Luego, la poderosa energía mecánica pasa a través de un sistema, un motor y un generador para producir electricidad.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Katrick completó la primera ronda de pruebas de la tecnología en el Silverstone Sports Engineering Hub en agosto y su segunda ronda en el túnel de viento de la Universidad de Strathclyde en noviembre. Está prevista una tercera ronda para mediados de 2024.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1488" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Los conductos de los paneles eólicos de Katrick aceleran la velocidad del viento y maximizan la captura de energía eólica.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los ingenieros de Katrick se benefician de la amplia gama de herramientas de simulación de Ansys, incluidas Ansys DesignModeler y Ansys SpaceClaim para la preparación de geometría, soluciones de mallado de Ansys para crear cuadrículas computacionales para simulaciones precisas y Ansys Fluent para aplicar técnicas de dinámica de fluidos computacional (CFD) y simular el flujo de aire alrededor. Paneles de viento y estructuras cercanas.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]"El flujo del viento, la dirección y los datos característicos que recopilamos en el sitio se pueden replicar mediante la simulación de Ansys para comprender mejor la distribución del flujo de aire dentro y alrededor del dispositivo Wind Panel", dice Katrina Calautit, ingeniera CFD de Katrick. "Esto nos permite comprender mejor cuál sería el mejor lugar para ubicar nuestro panel eólico, ya sea entre edificios o al lado de ellos, ubicaciones de techos o cerca de pistas".[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]DesignModeler y SpaceClaim permiten al equipo crear modelos 3D detallados y perfeccionar la geometría de ingeniería asistida por computadora (CAD). Una vez preparada la geometría, los miembros del equipo importan el modelo CAD 3D a una solución de mallado Ansys, seleccionan un tipo de malla apropiado, definen parámetros de tamaño e implementan capas límite para capturar efectos viscosos. Una vez validada, la malla se exporta a Fluent para simular comportamientos aerodinámicos complejos, distribución del flujo de aire y los efectos de la velocidad, cizalladura, dirección y sombra del viento.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]“En resumen, CFD y meshing son herramientas esenciales que permiten la simulación, el análisis y la optimización precisos del flujo de fluido en el Panel Eólico, contribuyendo al desarrollo de soluciones de energía renovable más eficientes y sostenibles”, dice Calautit. "Las aplicaciones de las herramientas se extienden más allá de las simulaciones teóricas y contribuyen activamente a la optimización práctica del diseño del panel eólico, avanzando así en la búsqueda de soluciones de energía renovable sostenibles y eficaces".[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Además, las capacidades de posprocesamiento de Fluent permiten una visualización adicional de las variables de flujo a través de diagramas de contorno, vectores y líneas de corriente, lo que brinda una comprensión integral del comportamiento de los fluidos.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]"El completo flujo de trabajo de simulación de Ansys nos permite obtener información sobre el rendimiento del sistema, validarlo con datos experimentales y tomar decisiones de diseño informadas para el desarrollo eficiente y sostenible de nuestra tecnología de paneles eólicos", añade.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width="1/2"][vc_single_image image="1490" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Una simulación de Ansys Fluent representa la dirección y el flujo del viento alrededor de un entorno construido en Glasgow.
[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width="1/2"][vc_single_image image="1491" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Un análisis en Ansys Fluent ilustra la velocidad del viento alrededor de los edificios en Glasgow.
[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][rs_space lg_device="15" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Empezando con éxito
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Katrick Technologies se fundó en 2016, pero el desarrollo de su tecnología de paneles eólicos comenzó en 2020, cuando estudiantes de posgrado de la Glasgow Caledonian University iniciaron los primeros diseños durante un proyecto final. Después de graduarse, los estudiantes trajeron sus ideas a Katrick y se unieron al equipo como ingenieros de tiempo completo en 2021. El desarrollo avanzó aún más con el apoyo del Centro de Tecnología de Fabricación, una organización de investigación y tecnología (RTO) independiente con sede en el Reino Unido, y Ansys.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1492" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
La tecnología Wind Panel de Katrick Technologies está en desarrollo, pruebas y optimización, y se espera un modelo comercial para mediados o finales de 2024.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]La firma de consultoría de ingeniería Wilde Analysis Ltd , una empresa de PDS Vision Group y socio de canal selecto de Ansys, presentó a Katrick el programa Ansys Startup , que apoya a las empresas emergentes en etapa inicial y media al ofrecer acceso asequible a las soluciones de simulación de Ansys.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]"Sin Ansys, no hubiéramos podido validar los resultados de nuestras pruebas en el túnel de viento, mejorar el diseño de nuestro conducto para aumentar la velocidad del viento y la captura de energía, ni comprender la distribución del flujo de aire para la colocación de nuestra tecnología en varias ubicaciones del sitio". dice Alexandra Basso, directora de marketing de Katrick Technologies. "Sin esto, estaríamos meses atrasados en el desarrollo y más lejos de las discusiones comerciales con potenciales OEM".[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1494" img_size="full" alignment="center"][vc_column_text]
Katrick Technologies se dedica al desarrollo de tecnologías limpias y a acelerar la transición a energías renovables a través de la innovación.
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Katrick está en camino de completar su primera instalación en vivo para 2024, pero la compañía no se detendrá allí. Dedicado al desarrollo de tecnologías limpias, Katrick imagina un futuro más limpio y planea utilizar la simulación Ansys mientras diseña la tecnología para hacerlo realidad.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]"En Katrick Technologies, nuestra misión es acelerar la transición a la energía renovable a través de la innovación", afirma. “Tenemos un conjunto de tecnologías para comercializar que utilizan calor residual, ondas y vibraciones. Como parte del viaje para crear, diseñar y desarrollar estas tecnologías, la simulación de Ansys será fundamental para comprender cómo funcionarán y se beneficiarán nuestras tecnologías en diversos entornos al validar las pruebas, mejorar el desarrollo y el rendimiento del producto y simular variables de optimización de la tecnología misma.”[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_separator color="black"][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Autor Jennifer Procario Redactora de comunicaciones corporativas, Ansys[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_separator color="black"][vc_column_text dp_text_size="size-4"]“Sin Ansys, no hubiéramos podido validar los resultados de nuestras pruebas en el túnel de viento, mejorar el diseño de nuestro conducto para aumentar la velocidad del viento y la captura de energía, ni comprender la distribución del flujo de aire para la colocación de nuestra tecnología en varias ubicaciones del sitio. Sin esto, estaríamos meses atrasados en el desarrollo y más lejos de las discusiones comerciales con potenciales OEM”.[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]
— Alexandra Basso, directora de marketing de Katrick Technologies
[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

Uso de la Tecnología de Gemelos Digitales para la Industria Farmacéutica

24 abril, 2024

Uso de la Tecnología de Gemelos Digitales para la Industria Farmacéutica

[vc_row][vc_column][vc_column_text dp_text_size="size-4"]La tecnología de gemelos digitales se utiliza en todas las industrias para proporcionar información en tiempo real sobre procesos y sistemas. Pero en la industria biofarmacéutica, donde el paso exitoso del descubrimiento al lanzamiento comercial requiere la integración meticulosa de la ingeniería y la biología, las cualidades dinámicas de los gemelos digitales farmacéuticos los hacen especialmente valiosos.[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]
¿Qué son los gemelos digitales?
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los gemelos digitales son copias virtuales de activos físicos que brindan información sobre el desempeño de sus contrapartes del mundo real. Pueden representar una máquina, un proceso o un sistema y se utilizan para mejorar la toma de decisiones mediante la recopilación y el análisis de datos a medida que ocurren. Los gemelos digitales brindan a los operadores la capacidad de observar el comportamiento de los activos, tanto visibles como invisibles, y predecir el rendimiento durante toda la vida útil del activo.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1468" img_size="full" alignment="center"][rs_space lg_device="10" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Por ejemplo, un gemelo digital de un motor industrial extraería información de sensores internos para informar sobre parámetros operativos y métricas de eficiencia como temperatura, vibración y consumo de combustible. También informaría al operador cuándo se requiere mantenimiento, si el motor está funcionando dentro de los estándares reglamentarios y se vincularía con otros recursos en la instalación para coordinar la programación y la planificación.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]A diferencia de los modelos digitales o las sombras digitales, un verdadero gemelo digital sincroniza el activo físico y la reproducción virtual para que exista una transferencia de datos bidireccional entre ellos. Esta conexión genera información que de otro modo no estaría disponible durante la vida operativa del activo.[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Aplicaciones de la tecnología de gemelos digitales para la industria farmacéutica
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]En biofarmacia, el seguimiento del proceso de producción de medicamentos se complica por un factor poco común en muchas otras industrias, que es la presencia de organismos vivos, en crecimiento y moribundos. Aquí, se utilizan gemelos digitales para monitorear este entorno dinámico en tiempo real, garantizando la fabricación más efectiva de medicamentos biológicos innovadores.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1470" img_size="full" alignment="center"][rs_space lg_device="10" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Descubrimiento de medicamento
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los modelos digitales ayudan a los investigadores a desarrollar nuevos fármacos más rápidamente al predecir cómo se comportan los compuestos potenciales en las células antes de sintetizarlos en el laboratorio. Estas simulaciones permiten evaluar la seguridad y eficacia de los fármacos candidatos a nivel celular mediante la incorporación de datos multiómicos para predecir los efectos de los fármacos en las respuestas celulares a lo largo del tiempo.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1471" img_size="full" alignment="center"][rs_space lg_device="10" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Mejorando los ensayos clínicos
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los ensayos clínicos pueden ser costosos y no siempre reflejan la totalidad de las experiencias de los pacientes. Los gemelos digitales permiten a los investigadores realizar un seguimiento de los pacientes en tiempo real para predecir la trayectoria clínica de cada participante del ensayo. Esto puede incluir simular la respuesta de un paciente que recibió la nueva terapia farmacológica o placebo, lo que podría indicar la necesidad de tomar medidas tempranas para los pacientes que se prevé que tendrán un resultado negativo, además de ayudar a reducir el alcance y el costo de cada ensayo[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Fabricación farmacéutica
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Los gemelos digitales pueden identificar las condiciones óptimas para el crecimiento celular controlado, verificar periódicamente el proceso para determinar cuándo agregar tampón o medio de cultivo y predecir cómo se comportará el proceso a escala. Estos prototipos virtuales ayudan a reducir el impacto de las variaciones naturales que ocurren cuando se trata de organismos vivos y también pueden mitigar el impacto de interrupciones inesperadas del proceso, como la pérdida de gas de alimentación.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1473" img_size="full" alignment="center"][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Los beneficios de utilizar el gemelo digital para la fabricación farmacéutica
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Involucrar a gemelos digitales en la producción de medicamentos tiene muchos beneficios, incluido un desarrollo más rápido, una mayor capacidad de escalamiento y una mejora de la calidad.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Velocidad de comercialización: Los gemelos digitales aceleran el descubrimiento, el desarrollo y la producción de productos farmacéuticos mediante el uso de modelos virtuales para probar y validar rápidamente nuevos compuestos frente a una variedad de factores.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Capacidad de escalar: Los gemelos digitales ayudan a gestionar las complejidades de trabajar con organismos vivos al predecir cómo se comportará cuando se amplíen a la producción comercial.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Optimización de productos: Los gemelos digitales utilizan controles en línea para monitorear atributos de calidad críticos durante todo el proceso de fabricación, lo que permite a los fabricantes implementar rápidamente mejoras que generen mejores productos y reduzcan el riesgo de defectos.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Los desafíos del uso del gemelo digital para la fabricación farmacéutica
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]El modelado en biofarmacia es complejo porque, como proceso biológico, el sistema está en constante cambio. Dado que las células crecen y se reproducen constantemente, los gemelos digitales tienen la tarea de monitorear, analizar y optimizar eventos dinámicos. Además, existen regulaciones y estándares estrictos para la producción de medicamentos que los gemelos digitales están evaluando, todo mientras trabajan para hacer llegar medicamentos de calidad a los pacientes lo más rápido posible[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]El software de gemelo digital ayuda a los bioquímicos y fabricantes farmacéuticos integrando los modelos complejos necesarios para monitorear de manera efectiva este entorno frenético. Estas herramientas, como Ansys Fluent, Ansys optiSLang y Ansys Twin Builder, trabajan juntas para sintetizar datos en toda la física, proporcionando una perspectiva de todo el sistema que genera una toma de decisiones más informada.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1478" img_size="full" alignment="center"][rs_space lg_device="15" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
El futuro de los gemelos digitales farmacéuticos
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]A medida que los gemelos digitales se vuelvan más frecuentes en la biofarmacia, seguirán mejorando la eficiencia de los procesos y la calidad del producto. En los ámbitos del descubrimiento, el desarrollo y la fabricación, la confianza que brindan los gemelos digitales ayudará a que los medicamentos avanzados sean más accesibles y asequibles y, en última instancia, hará que una mejor atención médica sea una realidad para más personas.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

En la Trayectoria del Vuelo: Cómo la Simulación está Dando Forma al Futuro de la...

17 abril, 2024

En la Trayectoria del Vuelo: Cómo la Simulación está Dando Forma al Futuro de la Autonomía en el Sector Aeroespacial y de Defensa

[vc_row][vc_column][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Hay mucho revuelo en torno a los vehículos autónomos, incluso aquellos que pueden volar. En el sector aeroespacial y de defensa (A&D), los aviones autónomos pronto surcarán los cielos para ofrecer un medio de transporte más rápido, más barato, más limpio, más seguro y más integrado. Y sin duda revolucionará las industrias aeroespacial comercial y de defensa. Con numerosas aplicaciones en los sectores civil y de defensa, la autonomía total cambiará la forma en que se percibe hoy la movilidad aérea.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Al igual que otras aplicaciones, la industria de defensa suele ser la fuerza pionera detrás de los principales inventos aeroespaciales; sin embargo, los beneficios indirectos ciertamente también pueden verse en el sector aeroespacial comercial. Si bien la industria de defensa ya ha desarrollado drones no tripulados capaces, en los aviones comerciales actuales sólo se pueden ver niveles iniciales de funciones de autonomía, como sistemas de asistencia al piloto.[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Beneficios de la autonomía en defensa
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Existen numerosos beneficios que la industria de defensa puede obtener con mayores niveles de autonomía. Beneficios como:[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Eficiencia de la misión: las misiones de defensa suelen ser urgentes y una mayor eficiencia es más una necesidad que un beneficio. Un mayor nivel de automatización conlleva una mayor precisión, ya que los sistemas autónomos son mucho más precisos a la hora de realizar tareas y misiones predefinidas en comparación con sus homólogos humanos.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Menor riesgo: las misiones a menudo implican actividades de alto riesgo, como búsqueda y rescate en entornos hostiles y manipulación y eliminación de materiales peligrosos. Cualquier nivel de autonomía que reduzca la presencia humana y las botas físicas en el terreno para realizar acciones peligrosas ciertamente reduce los factores de riesgo involucrados.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Resistencia: las misiones de larga duración pueden aumentar la fatiga, elevando el nivel general de riesgo. La resistencia de las máquinas autónomas para misiones de larga duración, como búsqueda y rescate, es muy valiosa.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Escalabilidad: los sistemas autónomos pueden funcionar de forma independiente o conectados en red para funcionar en cohortes, según la naturaleza del ejercicio. La capacidad de trabajar conjuntamente con precisión milimétrica mejora enormemente la flexibilidad, la escalabilidad y la eficiencia, al mismo tiempo que reduce el tiempo de ejecución.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Tiempo de respuesta más rápido: los sistemas autónomos permiten el procesamiento de grandes conjuntos de datos en condiciones de tiempo real. El procesamiento casi instantáneo de datos sin procesar y las decisiones instantáneas posteriores superan con creces las capacidades humanas en cualquier condición dada.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Para examinar y comprender la necesidad y la importancia de la autonomía en la aviación, es importante comprender primero las diferentes aplicaciones en las que niveles más altos de autonomía realmente pueden marcar la diferencia.[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Importancia de la autonomía en A&D: aplicaciones de defensa
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Sistemas de gestión de vehículos aéreos (AVMS): en la industria de defensa, se refieren a sistemas y tecnologías integrados que se implementan para gestionar y controlar vehículos aéreos no tripulados y drones. Los AVMS se utilizan para controlar y automatizar tareas como el despegue, el aterrizaje y la ejecución de misiones. Estos sistemas críticos también son responsables de mantener la comunicación con las estaciones de control, monitorear el estado, realizar diagnósticos y mantener la ciberseguridad.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Vuelo en formación y enjambre: El vuelo en formación y el enjambre se refieren a un concepto avanzado en el que los aviones vuelan de manera coordinada mientras mantienen una distancia específica dentro de una configuración geométrica. Los vuelos en formación tienen diversas aplicaciones y beneficios, como amplia vigilancia e inspección aérea, monitoreo ambiental y retransmisión de comunicación constante para comunicarse a grandes distancias.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Neutralización de la amenaza de misiles: la neutralización de la amenaza de misiles se refiere al uso de sistemas autónomos para detectar, rastrear y contrarrestar cualquier ataque con misiles entrantes. Los sistemas que son capaces de tomar decisiones en fracciones de segundo son clave para el funcionamiento eficiente de varias etapas, incluida la detección, la toma de decisiones, las contramedidas, el lanzamiento, la interceptación y la adaptación en tiempo real.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1455" img_size="full" alignment="center"][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Importancia de la autonomía en A&D: aplicaciones comerciales
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Sistemas de asistencia al piloto: Los sistemas de asistencia al piloto pueden realizar diversas funciones como piloto automático, navegación automatizada e incluso maniobras evasivas. La automatización de tareas rutinarias en la cabina permite al piloto concentrarse en tomar decisiones relacionadas con parámetros críticos. Como resultado, la seguridad general mejora debido a una mayor conciencia situacional.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Transporte de carga autónomo: el transporte de carga no tripulado es otra aplicación clave. Lograr soluciones logísticas de bajo costo en las que módulos autónomos puedan navegar a áreas remotas con servicios limitados puede agregar un valor enorme a la economía.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Control de tráfico aéreo optimizado: la optimización de las rutas de vuelo con aviones con inteligencia artificial (IA) puede ayudar enormemente a reducir la congestión del tráfico aéreo. Se pueden lograr mayores niveles de sostenibilidad optimizando rutas que puedan reducir el consumo general de combustible.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Respuesta a emergencias: los sistemas automatizados pueden realizar ciertas funciones limitadas en caso de una emergencia. Debido a que los sistemas autónomos son capaces de analizar rápidamente la situación, estos sistemas pueden brindar orientación a los pilotos en emergencias como fallas de motor, problemas de salud repentinos y aterrizajes de emergencia.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Autonomía en A&D: hoy vs mañana
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Al igual que en la industria automotriz, la autonomía en A&D también incluye múltiples niveles. Estos niveles pueden variar desde asistencia y recomendación (como L1 y L2 en automoción) hasta automatización y autonomía total (como L3 a L5 en automoción). El siguiente cuadro muestra la relación entre el grado de autonomía logrado y la cantidad de responsabilidad que se transfiere a los sistemas autónomos integrados.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_single_image image="1456" img_size="full" alignment="center"][rs_space lg_device="10" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Como se indicó anteriormente, existe cierto nivel de autonomía incorporado en los aviones comerciales actuales (piense en los sistemas de piloto automático), pero eso es simplemente raspar la superficie de la autonomía para realizar tareas de asistencia y recomendación. Aunque los sistemas de piloto automático prevalecen desde hace algunos años y forman parte de la mayoría de los aviones de nueva generación, la ley de aviación exige la presencia de al menos dos pilotos capacitados en la cabina.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]La carga de costos asociada con este mandato en la aviación comercial es un problema importante para los fabricantes de aeronaves y, por lo tanto, sirve como uno de los casos de uso destacados para presionar por el desarrollo de sistemas autónomos seguros. Con el desarrollo y avance de sistemas autónomos avanzados, la industria de la aviación comercial puede estar dispuesta a reducir el mandato para incluir solo un piloto en la cabina en lugar de dos. [/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
Desafíos autónomos en A&D
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]El desarrollo de sistemas autónomos en A&D se enfrenta a varios retos:[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Las aplicaciones deben operar en entornos complejos e inciertos y soportar sistemas autónomos y de asistencia al piloto, garantizando al mismo tiempo la seguridad del sistema.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Las aplicaciones deben respaldar el diseño de rendimiento de sistemas eficientes, como trayectorias con conciencia de energía o maximización de cobertura de área.

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La percepción en entornos complejos requiere un enfoque multisensor.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

El entrenamiento y validación de la percepción requiere simular miles de escenarios en tiempo real.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Las pruebas de vuelo reales para validar el sistema y garantizar la seguridad y la confiabilidad son costosas.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="30" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text]
¿Cómo salimos adelante?
[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]La simulación es quizás la respuesta más rentable y confiable en lugar de los extensos datos de pruebas en vuelo que se requieren para establecer una línea de base para cumplir con los requisitos de seguridad y confiabilidad.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Ansys está girando para satisfacer estas demandas de la industria con Ansys AVxcelerate Sensors , una herramienta de simulación de sensores en tiempo real para el desarrollo, prueba y validación de la percepción de sensores.[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Hay algunas características versátiles que hacen de AVxcelerate una opción ideal para simulaciones de autonomía de A&D:[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Precisión: AVxcelerate proporciona una simulación precisa de sensores basada en la física. Viene con un conjunto completo de modelos de sensores paramétricos que incluyen cámara óptica, lidar, radar y cámara térmica, así como con interfaces de usuario e interconectividad con ecosistemas de validación y desarrollo de usuarios. La simulación basada en la física de AVxcelerate se basa en las propiedades medidas del material y la luz. Tiene en cuenta el aspecto multiespectral de la propagación de la luz en tiempo real, lo que permite al usuario simular casos extremos del mundo real, como diversas condiciones de iluminación y climáticas extremas.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Agnóstico de la cadena de herramientas: AVxcelerate proporciona una arquitectura abierta con la capacidad de conectar sensores basados en la física a cualquier simulador de vuelo de terceros a través de API públicas basadas en los estándares Google Protobuf o grpc (programación/scripting en C/C++, .Net o Python).

[/vc_column_text][rs_space lg_device="5" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]

Conectividad de software-in-the-loop (SiL) y hardware-in-the-loop (HiL): el software de percepción se puede probar tanto en la computadora host con SiL como en el banco de pruebas con HiL. Tenga en cuenta que HiL requiere el uso de una caja de inyección, que reemplaza el generador de imágenes real con la imagen virtual.

[/vc_column_text][rs_space lg_device="20" md_device="" sm_device="" xs_device=""][vc_column_text dp_text_size="size-4"]Con las herramientas de simulación avanzadas disponibles hoy en día, lograr una autonomía total en A&D parece más realista que nunca.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]