Integrazione di tool geometrici per la progettazione concettuale di velivoli in CEASIOMpy

Abstract

Al fine di rispondere alla crescente esigenza, in ambito ingegneristico aeronautico, di velo cizzare le procedure di design preliminare dei velivoli, il software CEASIOMpy rappresenta uno strumento di particolare interesse. CEASIOMpy è un software open–source, sviluppato e mantenuto da CFS Engineering e Airinnova, dedicato al design preliminare di velivoli e in grado di offrire differenti workflow per simulazioni fluidodinamiche a bassa e alta fedeltà. Il lavoro di questa tesi si colloca nell’obiettivo di ampliare le capacità del software, migliorando la generazione di geometrie complesse e non convenzionali attraverso l’implementazione di due moduli dedicati. Il primo modulo, VSP2CPACS, introduce l’integrazione di Open VSP (Open Vehicle Sketch Pad), un software CAD open–source sviluppato dalla NASA, che fornisce un’interfaccia grafica intuitiva e consente all’utente di iterare rapidamente diverse configurazioni geometriche durante la fase di design. L’integrazione è stata realizzata tra ducendo i componenti definiti in OpenVSP nei corrispondenti elementi del formato CPACS (Common Parametric Aircraft Configuration Schema). Il secondo modulo, STL2CPACS, implementa una procedura di slicing di componenti in formato STL, dalla quale vengono ricavate nuvole di punti utilizzate per l’identificazione dei profili e dei parametri geometrici necessari alla generazione automatica del file CPACS.

To address the growing demand for efficient preliminary aircraft design workflows in the aerospace sector, the CEASIOMpyframeworkrepresents a tool of significant interest. Devel oped by CFSEngineering and Airinnova, CEASIOMpy is an open-source software designed to facilitate both low and high fidelity fluid dynamics simulations. The objective of this thesis is to extend the software’s capabilities, specifically improving geometry generation for com plex and non–conventional prototypes through the implementation of two dedicated modules. The first module, VSP2CPACS, introduces the integration of OpenVSP (Open Vehicle Sketch Pad), an open-source parametric geometry tool developed by NASA. This integration makes use ofOpenVSP’sintuitiveuserinterface to enable rapid iteration of geometric configurations during the design phase, translating OpenVSP components into elements compatible with the CPACS (Common Parametric Aircraft Configuration Schema) format. The second module, STL2CPACS, implements a reconstruction procedure for components defined by STL files. By applying a slicing algorithm to detect point clouds at various cross-sections, the mod ule identifies airfoils and geometric parameters to automatically generate the corresponding CPACS file.