Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης
Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών
Σχεδίαση και Παραγωγή Προϊόντων

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Τρίτη, 30 Σεπτεμβρίου 2025, 18:00
https://tuc-gr.zoom.us/j/97969655092?pwd=BQDX6MI0yFsuagSrqgFAbDD872zQ18.1

Ονοματεπώνυμο: ΑΝΤΩΝΑΚΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ

Θέμα: «Συγκριτική μελέτη των τεχνικών “Αρμονικών Συναρτήσεων” και “Freeform Deformation” για την ταυτόχρονη μορφοποίηση γεωμετρίας και υπολογιστικού πλέγματος»

Title: Comparison of “Harmonic Functions” and “Freeform Deformation” techniques for the concurrent geometry and computational grid deformation

Εξεταστική Επιτροπή

• ΝΙΚΟΛΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ, Καθηγητής (επιβλέπων)
• ΔΕΛΗΣ ΑΝΑΡΓΥΡΟΣ, Καθηγητής
• ΑΡΑΜΠΑΤΖΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής

Περίληψη

Η βελτιστοποίηση του αεροδυναμικού σχήματος μίας αεροτομής στοχεύει στη βελτίωση της τιμής μιας αντικειμενικής συνάρτησης υπό συγκεκριμένους περιορισμούς. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η μεγιστοποίηση του λόγου άνωσης προς αντίσταση με ταυτόχρονη διατήρηση της κατασκευαστικής αντοχής. Η διαδικασία αυτή απαιτεί τη δημιουργία υπολογιστικού πλέγματος και την επίλυση μοντέλων CFD, γεγονός που συνεπάγεται υψηλό υπολογιστικό κόστος. Καθώς η αλλαγή γεωμετρίας επιβάλλει τη συνεχή αναδημιουργία του πλέγματος, η διαδικασία επιβαρύνεται σημαντικά, καθιστώντας αναγκαία τη χρήση μεθόδων προσαρμογής του πλέγματος. Η παρούσα εργασία εξετάζει και συγκρίνει δύο μεθόδους μορφοποίησης: την Ελεύθερη Παραμόρφωση (Free-Form Deformation, FFD) και την Τροποποιημένη Μέθοδο Αρμονικών Συναρτήσεων (ΤΜΑΣ). Η FFD βασίζεται σε παραμετρικό επίπεδο τύπου NURBS, όπου η μετακίνηση σημείων ελέγχου επιτρέπει την ομαλή παραμόρφωση της γεωμετρίας. Αντίθετα, η ΤΜΑΣ αξιοποιεί μη γραμμικές συναρτήσεις βάσης B-Spline, οι οποίες εφαρμόζονται σε καμπύλη B-Spline που χρησιμοποιείται ως όριο για την επίλυση της εξίσωσης Laplace, επιτρέποντας τη μετάδοση των παραμορφώσεων στο εσωτερικό του πλέγματος. Η σύγκριση πραγματοποιείται σε αεροτομή υπό διαφορετικά ποσοστά παραμόρφωσης, με αξιολόγηση μετρικών ποιότητας πλέγματος όπως το aspect ratio, η λοξότητα (skewness) και η ορθογωνική ποιότητα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι και οι δύο μέθοδοι είναι αποτελεσματικές, παρουσιάζοντας όμως διαφορετικά πλεονεκτήματα. Η FFD αποδίδει καλά σε όλο το εύρος παραμορφώσεων, αλλά έχει ως βασικά μειονεκτήματα το υψηλό υπολογιστικό κόστος και την προσεγγιστική αναπαράσταση των καρτεσιανών συντεταγμένων. Αντίθετα, η ΤΜΑΣ παρουσιάζει καλύτερη υπολογιστική αποδοτικότητα και ακριβή προσδιορισμό των συντεταγμένων μέσω αναλυτικών σχέσεων, εμφανίζοντας όμως αδυναμίες σε μεγάλες παραμορφώσεις. Η εργασία αναδεικνύει τη σημασία της προσαρμογής πλέγματος στη βελτιστοποίηση αεροδυναμικών σχημάτων και προτείνει κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα, με έμφαση στη βελτίωση του αλγορίθμου της ΤΜΑΣ.