Exploración del Espacio de Diseño de un Componente de Motor a Reacción Utilizando un Modelo de Objeto Combinado para Función y Geometría
Autores: Müller, Jakob R.; Panarotto, Massimo; Isaksson, Ola
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Exploración del Espacio de Diseño de un Componente de Motor a Reacción Utilizando un Modelo de Objeto Combinado para Función y Geometría
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Diseño
Modelos CAD
Análisis basados en geometría
Exploración de funciones y geometría
Justificación del diseño
Enfoque FGE
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
El diseño de componentes de aeronaves y motores depende del uso de modelos de diseño asistido por computadora (CAD) y de los análisis basados en geometría para evaluar la calidad de un concepto. Sin embargo, la generación (y variación) de modelos CAD para incluir soluciones de diseño radicales o novedosas es un esfuerzo de modelado intensivo en recursos. Aunque existen enfoques para automatizar la generación y variación de modelos CAD, estos descuidan la captura y representación de la justificación del diseño del producto: lo que se supone que debe hacer el producto. El enfoque de exploración del espacio de diseño, Exploración de Función y Geometría (FGE), tiene como objetivo apoyar la exploración de conceptos de productos más funcional y geométricamente diferentes, considerando no solo aspectos geométricos, sino también teleológicos. El enfoque FGE ha sido presentado y verificado en una presentación anterior. Sin embargo, para contribuir a la práctica del diseño de ingeniería, un método de diseño necesita ser validado a través de su aplicación en la práctica industrial. Por lo tanto, esta publicación informa sobre un estudio en el que el enfoque FGE ha sido aplicado por un equipo de diseño de un fabricante sueco de aeronaves en un proyecto de desarrollo de producto conceptual. Se identificaron alternativas conceptualmente diferentes para cumplir con la funcionalidad esperada de una paleta guía (GV). El FGE fue introducido y aplicado en una serie de talleres. Se recopilaron datos a través de observación participativa en los equipos de diseño por parte de los investigadores, así como entrevistas y cuestionarios. Los resultados revelan el potencial del enfoque FGE como un apoyo al diseño para: (1) Representar y capturar la justificación del diseño y el espacio de diseño; (2) capturar, integrar y modelar soluciones novedosas; y (3) proporcionar apoyo para la materialización de conceptos novedosos que de otro modo permanecerían inexplorados. En conclusión, el método FGE apoya a los diseñadores para articular y vincular la justificación del diseño, incluidos los requisitos funcionales y soluciones alternativas, a las características geométricas de los conceptos de producto. El método apoya la exploración de soluciones alternativas así como funciones. Sin embargo, la escalabilidad y robustez de los modelos CAD generados siguen siendo objeto de más investigación.
Descripción
El diseño de componentes de aeronaves y motores depende del uso de modelos de diseño asistido por computadora (CAD) y de los análisis basados en geometría para evaluar la calidad de un concepto. Sin embargo, la generación (y variación) de modelos CAD para incluir soluciones de diseño radicales o novedosas es un esfuerzo de modelado intensivo en recursos. Aunque existen enfoques para automatizar la generación y variación de modelos CAD, estos descuidan la captura y representación de la justificación del diseño del producto: lo que se supone que debe hacer el producto. El enfoque de exploración del espacio de diseño, Exploración de Función y Geometría (FGE), tiene como objetivo apoyar la exploración de conceptos de productos más funcional y geométricamente diferentes, considerando no solo aspectos geométricos, sino también teleológicos. El enfoque FGE ha sido presentado y verificado en una presentación anterior. Sin embargo, para contribuir a la práctica del diseño de ingeniería, un método de diseño necesita ser validado a través de su aplicación en la práctica industrial. Por lo tanto, esta publicación informa sobre un estudio en el que el enfoque FGE ha sido aplicado por un equipo de diseño de un fabricante sueco de aeronaves en un proyecto de desarrollo de producto conceptual. Se identificaron alternativas conceptualmente diferentes para cumplir con la funcionalidad esperada de una paleta guía (GV). El FGE fue introducido y aplicado en una serie de talleres. Se recopilaron datos a través de observación participativa en los equipos de diseño por parte de los investigadores, así como entrevistas y cuestionarios. Los resultados revelan el potencial del enfoque FGE como un apoyo al diseño para: (1) Representar y capturar la justificación del diseño y el espacio de diseño; (2) capturar, integrar y modelar soluciones novedosas; y (3) proporcionar apoyo para la materialización de conceptos novedosos que de otro modo permanecerían inexplorados. En conclusión, el método FGE apoya a los diseñadores para articular y vincular la justificación del diseño, incluidos los requisitos funcionales y soluciones alternativas, a las características geométricas de los conceptos de producto. El método apoya la exploración de soluciones alternativas así como funciones. Sin embargo, la escalabilidad y robustez de los modelos CAD generados siguen siendo objeto de más investigación.