Con l’obiettivo di accelerare l’introduzione sul mercato di veicoli a basse emissioni, Groupe PSA e Centrale Nantes lanciano un programma di R&D di 4M€ dedicato alla simulazione digitale per la progettazione delle catene di trazione.
La simulazione digitale permette di ridurre il tempo di progettazione del motore limitando al massimo i collaudi fisici e l’esigenza di prototipi per ridurre anche i costi di sviluppo
Scopo di questo partenariato è accelerare il ricorso alla simulazione digitale nella progettazione, lo sviluppo e la messa a punto della catena di trazione e aumentare la capacità predittiva dei modelli utilizzati. A termine, un motore potrebbe dunque essere sviluppato senza bisogno delle fasi di prova in laboratorio e la realizzazione di prototipi, ma solo mediante test virtuali.
Il ricorso alla simulazione digitale presenta numerosi vantaggi. Innanzitutto permette di ridurre il tempo di sviluppo grazie alla rapidità di realizzazione dei modelli digitali rispetto alla costruzione dei prototipi e all’iterazione. La progettazione con la simulazione digitale è anche meno costosa di una fase di prototipazione che richiede costi di attrezzature elevati. L’obiettivo è ridurre di oltre il 70% la quantità di prototipi necessari rispetto a un approccio progettuale classico. Infine la progettazione diventa più efficace e di migliore qualità perché permette di coprire un maggior numero di scenari di utilizzo dei clienti.
Il progetto cofinanziato dalle 2 parti per un importo totale di 4M€ ha durata quinquennale.
L’Ecole Centrale de Nantes dispone delle competenze di simulazione e sperimentazione all’interno della stessa equipe, con insegnanti ricercatori esperti di modellazione e straordinari mezzi sperimentali, come i banchi prova di motori e veicoli dotati di un supercalcolatore; quest’ultimo è il più potente disponibile in un sito universitario.
Il perimetro del progetto riguarda tutti i motori termici per lo sviluppo di veicoli ibridi e potrebbe riguardare anche, in base alle opportunità, i veicoli elettrici. L’equipe costituita da una decina di persone concentrerà i suoi lavori in tre settori: la modellazione digitale dei motori benzina, la calibrazione automatica «intelligente» per ridurre la durata dei test e la progettazione di catene di trazione elettriche.
Groupe PSA è già un pioniere dell’approccio di progettazione digitale. Un programma per limitare la quantità di prototipi a fini progettuali era già stato introdotto nel 2015 per lo sviluppo del motore 1.5l BlueHDi. Questo metodo ha permesso di ridurre il numero di prototipi di circa il 40%. Il nuovo partenariato permetterà di compiere ulteriori progressi nella riduzione delle esigenze fabbisogno di prototipi e di test.
Questo partenariato sarà coordinato a Centrale Nantes da Alain Maiboom, docente universitario, abilitato a dirigere le ricerche del Laboratorio di Idrodinamica Energetica e Ambiente Atmosferico (LHEEA), un laboratorio gestito sotto la supervisione congiunta del CNRS. Le sue attività di ricerca riguardano principalmente la combustione e la riduzione alla fonte delle emissioni inquinanti dei motori termici, e i trasferimenti termici del motore e di tutta la catena di trazione (caratterizzazione sperimentale al banco prova e modellazione fenomenologica).
In occasione di questo partenariato, Alain Maiboom dichiara:
L’obiettivo è migliorare la capacità dei modelli di simulare i diversi fenomeni fisici messi in atto e le diverse situazioni di vita incontrate durante il funzionamento delle catene di trazione, ma anche sviluppare metodologie di calibrazione. In un certo senso si tratta di sviluppare un banco prova digitale in grado di sostituirsi in parte ai banchi fisici.
Alain Raposo, Direttore delle Catene di Trazione e Telai di Groupe PSA, aggiunge:
La posta in gioco di questo partenariato con Centrales Nantes è migliorare lo sviluppo della simulazione digitale in un contesto di riduzione permanente delle emissioni di CO2. L’innovazione principale riguarda la diminuzione del tempo di progettazione industriale. Il fatto che un gruppo industriale e una scuola famosa contribuiscano insieme all’emergere di un simile progetto nel settore della ricerca & sviluppo è positivo per la crescita delle nostre industrie sulla scena internazionale.
Arnaud Poitou, Direttore dell’Ecole Centrale de Nantes, commenta:
Centrale Nantes è molto fiera di accompagnare l’innovazione di un grande gruppo industriale francese come Groupe PSA. Questo partenariato testimonia l’unicità di Centrale Nantes, che sa associare straordinarie competenze digitali a piattaforme sperimentali di vasta portata, come i suoi banchi prova per veicoli, i banchi motori e il suo supercalcolatore.
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