Jan Osiecki Jan Osiecki
12549
BLOG

Skrzydło Biniendy

Jan Osiecki Jan Osiecki Polityka Obserwuj notkę 343

 

Wygląda na to, że raczej mało błyskotliwa kariera eksperymentu prof. Biniendy czołowego eksperta komisji Macierewicza od brzozy i skrzydła dobiega końca. Luki w eksperymencie wskazuje prof. Artymowicz fizyk i astrofizyk z Uniwersytetu w Toronto (stypendysta NASA).

 

Twierdzenia profesora Biniendy zrobiły karierę właściwie tylko w Salonie 24, niszowej prasie prawicowej oraz w oczach Antoniego Macierewicza. Mainstream raczej nie zauważył dokonań tego „wybitnego” naukowca. Może i dobrze.

Osoby, które znają się choć trochę na symulacjach numerycznych z niedowierzaniem patrzyły na to co zrobił prof. Binienda i jeszcze z większym niedowierzaniem słuchały wniosków wyciąganych z jego „naukowej” pracy. (przyznaje się, że o symulacjach numerycznych do momentu opublikowania "dzieła" prof Biniendy wiedziałem niewiele. Na szczęscie pporo ich w swoim życiu zrobił współautor Ostatniego lotu dr Mieczysłw Prószyński - i stąd wiem na czym to polega)

Generalnie najprościej mówiąc: symulacje numeryczne zależą od założeń przyjętych w modelu, od tego co się założyło. Zazwyczaj praca nad modelem polega na tym, aby wyszło to, co sie obserwuje. To znaczy na ustalaniu, dlaczego rzeczywistość jest inna i co trzeba w modelu zmienić, żeby LEPIEJ do niej pasował, żeby lepiej ja opisywał.

A zatem jeśli profesorowi się w symulacji skrzydło nie złamało (choć wszyscy, którzy widzieli wrak oraz drzewa wiedzą że się złamało) to znaczy, że gdzieś jest duży błąd w symulacji.

Błędy, które można zauważyć nie będąc fachowcem to założenia dotyczące konstrukcji skrzydła (Bienienda – przyznał, że nie miał dokładnych parametrów centropłata) Jak sądzę również nie miał danych dotyczących drzewa. Zatem jak się wprowadza smieciowe dane i śmieciowe wyniki się dostaje. Ale to wszystko pryszcz. Cały eksperyment był przeprowadzony byle jak.

I tu oddaje głos profesorowi Pawłowi Artymowiczowi (Fizyk i astrofizyk. Stypendysta NASA i przy okazji bloger z S24):

W swoim tekście opublikowanym w portalu Studio opinii profesor zauważa: „Naj­bar­dziej ude­rzyła mnie chyba nie­do­pusz­czal­nie niska jakość symu­la­cji w stre­fie naj­więk­szego zgniotu, która jest rzędu prze­kroju pnia drzewa i jest zasad­ni­cza dla rezul­tatu jej zma­gań ze skrzy­dłem. Ten, kto chce zro­zu­mieć fizykę pro­cesu pły­nię­cia i pęka­nia metalu, a z dru­giej strony defor­ma­cji i pęka­nia drewna brzozy, powi­nien pokryć ten obszar gęstą siatką ele­men­tów skoń­czo­nych (paneli obli­cze­nio­wych lub brył ele­men­tar­nych). Tego mi bar­dzo bra­ko­wało. Repre­zen­ta­cja brzozy była fatalna, doli­czy­łem się kil­ku­na­stu zale­d­wie paneli lub brył obli­cze­nio­wych w kry­tycz­nej sek­cji brzozy. Zasad­ni­czy ele­ment kon­struk­cyjny skrzy­dła, dźwi­gar, na któ­rym zatrzy­muje się i łamie brzoza w obli­cze­niach zespołu Macie­re­wi­cza, jest zło­żony z kilku dosłow­nie paneli. Ponie­waż są one obiek­tami pła­skimi, a przy­bli­żany przez nie dźwi­gar odkształca się, poja­wiają się szpary pomię­dzy pane­lami zwane jako „leakage pro­blem” metody ele­men­tów skoń­czo­nych (FEM). Dla­czego ten pro­blem wystą­pił? Myślę, że dla­tego, iż użyt­kow­nik pro­gramu nie zadbał o wyko­rzy­sta­nie opcji LS-DYNA two­rze­nia siatki samo­za­gęsz­cza­ja­cej, która dałaby zmienna roz­dziel­czość i bar­dziej poprawny opis defor­ma­cji i pęka­nia. Nie jest jasne, dla­czego. Wyni­kiem tego jed­nak było nie­po­trzebne mar­no­wa­nie czasu na obli­cze­nia z równą dokład­no­ścią prze­ciw­le­głej koń­cówki skrzy­dła, ogona, jak i łama­nego małego kawałka w bez­po­śred­nim styku z brzozą. Obli­cze­nia o tak niskiej roz­dziel­czo­ści, w mojej opi­nii, nie są godne zaufa­nia, ponie­waż nie speł­niają zało­żeń metody FEM.  Dodat­kowo, spo­wal­nia to nie­sły­cha­nie obli­cze­nia, gdyż 99.9% ele­men­tów obli­cze­nio­wych nie jest w naj­waż­niej­szej stre­fie zgniotu.

Następ­nie, dobrze byłoby zadbać o symu­la­cję obcią­żo­nego zwięk­szo­nym o 30% cię­ża­rem całego samo­lotu skrzy­dła. Prze­cią­że­nie reje­stro­wane przez skrzynki było równe 1.3 g. Nie wiem, czy zostało to uwzględ­nione.  Fizycz­nie, przy­ło­że­nie 10 ton siły na ostat­nie 5 metrów roz­ma­chu skrzy­dła, mogło być czyn­ni­kiem orga­ni­zu­ją­cym uło­że­nie płasz­czyzn pośli­zgu i uła­twia­ją­cym roz­cho­dze­nie się defek­tów i mikrosz­cze­lin w kie­runku prze­ciw­nym do ruchu samo­lotu, które w końcu dopro­wa­dziły do pęk­nię­cia bądź obcię­cia napię­tego kawałka skrzy­dła.  Sądząc po zre­lak­so­wa­nym kształ­cie skrzy­deł przez napo­tka­niem brzozy w pre­zen­to­wa­nej nam symu­la­cji, mogło być to nieuwzględnione.

Dru­gim szo­kiem był dla mnie spo­sób trak­to­wa­nia w symu­la­cji stref o naj­więk­szej defor­ma­cji. Mak­sy­malną dopusz­czalną względną defor­ma­cję opi­suje para­metr, który przy­jęto jako 0.14 dla metalu, a tylko 0.05 dla drewna brzo­zo­wego. Już ten kon­kretny wybór para­me­trów w powią­za­niu z kon­kret­nym algo­ryt­mem obli­cze­nio­wym zawar­tym w pro­gra­mie mógł poten­cjal­nie spo­wo­do­wać wszyst­kie zasad­ni­cze efekty, które, jak przed­sta­wię to niżej, nie są reali­styczne i nie zga­dzają się ze sta­nem fak­tycz­nym na miej­scu kata­strofy, takie jak destruk­cja drzewa typu czy­stego ścina­nia pozio­mego, a zni­kome uszko­dze­nie skrzy­dła Tupo­lewa w zde­rze­niu. Cho­dzi tu o to, że po pro­stu ele­menty obli­cze­niowe pod­dane defor­ma­cji powy­żej usta­lo­nej tymi para­me­trami zni­kają wraz z całym dobyt­kiem (prze­no­szo­nymi ener­giami i na prę­że­niami). Gra­niczna defor­ma­cja drewna usta­lona została na dużo mniej­sza niż odpo­wied­nia defor­ma­cja metalu, nota bene wbrew moż­li­wo­ści ze mokre o tej porze roku drewno brzo­zowe ma zwięk­szaną gięt­kość i zwięk­szony zakres roz­cią­ga­nia przez zerwa­niem włó­kien w porów­na­niu z suchym drew­nem pod­ło­go­wym. Olbrzy­mie nume­ryczne klocki drewna z któ­rych skła­dał się w symu­la­cji pień drzewa w kry­tycz­nym momen­cie zni­kały, pozwa­la­jąc skrzy­dłu wcho­dzić w pień nie­omal jak w próż­nię (tak to przy­naj­mniej wygląda na wideo). Ist­nieją znacz­nie lep­sze metody opisu pro­cesu łama­nia zarówno belek alu­mi­nio­wych, jak i drew­nia­nych, niż zasto­so­wana (jak wynika z tych danych wej­ścio­wych, które widać było na slaj­dach w prezentacji).

Olbrzy­mim pro­ble­mem dla zro­zu­mie­nia, co naprawdę liczył pro­gram polega na dużej licz­bie danych wej­ścio­wych, któ­rych nie znamy. Przede wszyst­kim nie podano gru­bo­ści i roz­ło­że­nia ele­men­tów nośnych wewnątrz skrzy­dła! Nie można w tej sytu­acji być pew­nym, że skrzy­dło ma reali­styczne ele­menty kon­struk­cyjne, takie jak belkowo-płatowe dźwi­gary, jak i masę cał­ko­witą. LS-DYNA jest pro­gra­mem uni­wer­sal­nym, do licze­nia nie­mal dowol­nych zagad­nień zwią­za­nych ze zde­rze­niami lub oddzia­ły­wa­niem na sie­bie ele­men­tów róż­nych kon­struk­cji. Dla­tego ste­ro­wany jest set­kami para­me­trów wej­ścio­wych, defi­niu­ją­cymi symu­lo­wana sytu­ację fizyczna, które powin­ni­śmy poznać. Wiele pytań zro­dzo­nych przy oglą­dzie zacho­wa­nia belki nie może być roz­strzy­gnię­tych tak długo, jak prof. Binenda nie opu­bli­kuje, naj­le­piej na jakimś forum inter­ne­to­wym, duży zbiór para­me­trów wej­ścio­wych, przy uży­ciu któ­rego pro­gra­muje się m.in. struk­turę skrzydła.

Jest to abso­lut­nie konieczne. Pro­gram LS-DYNA zawiera w sobie setki tric­ków, obcho­dzą­cych pro­blemy z nie­sta­bil­no­ścią, z nad­mier­nie uprosz­czo­nym opi­sem symu­lo­wa­nych pro­ce­sów, z zakli­no­wy­wa­niem się symu­la­cji na mikro­sko­pij­nym kroku cza­so­wym, na nie­fi­zycz­nej pene­tra­cji czę­ści obiektu przez inne czę­ści, na typo­wym kło­po­cie z plą­ta­niem się sia­tek Lagrange’owskich i in. (oczy­wi­ście LS-DYNA jest już sta­rym i dobrze zde­bu­go­wa­nym pro­gra­mem i działa, to zna­czy nie „wywala się”. Daje czę­sto bar­dzo roz­sądne wyniki. Nawet bar­dzo czę­sto, ale nie zawsze. Pro­gramu nie­za­wod­nego we wszyst­kich pro­ble­mach nie ma. Rów­nież zanie­dba­nie fizyki w skali poni­żej roz­miaru ele­mentu obli­cze­nio­wego obciąża nie­raz wia­ry­god­ność wyni­ków. Dla­tego pro­gramy tego typu musza być koniecz­nie kali­bro­wane i spraw­dzane na nowo w każ­dym rodzaju roz­wią­zy­wa­nego pro­blemu. To nie zostało w pro­ble­mie skrzydło-drzewo zro­bione, jak sta­nie się jasne za chwile.)

Wcale się nie zdziwię jeśli Bienienda w końcu wprowadzi dane po raz kolejny i wyjdzie mu wynik zupełnie inny niż z a pierwszym razem. Póki co kompromituje siebie (to mu wolno) oraz uniwersytet (University of Akron)którym podpiera swój autorytet.

Jan Osiecki
O mnie Jan Osiecki

Nie pracuję w Sejmie. Po prostu tu mieszkam: na galerii prasowej, przy „okrągłym” [teraz jest kwadratowym jak możecie zobaczyć w TVN24, ale nazwa została] stoliku dziennikarskim, na korytarzach sejmu i w Hawełce spędzam 13 i więcej godzin dziennie… A w wolnych chwilach (ha, ha dobry dowcip): piszę pracę doktorską, uczę studentów, żegluję po świecie i bujam w obłokach… BLOG– od angweblog — sieciowy dziennik, pamiętnik (źrodłowikipedia). Wpis na blogu jest zatem jedynie subiektywnym odczuciem autora. Nie jest to artykuł prasowy,więc nie musi być obiektywny. Informuję, że skończył się okres ochronny dla wszelkiej maści trolli oraz talibów - jednej partii, jednego wodza i jednie słusznej wersji historii. Wszelkie komentarze nie na temat, inwektywy, treści obraźliwe dla mnie oraz głupoty będą wycinane. I żadne krzyki nie przekonają mnie, żeby z tego zrezygnować.

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Polityka