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Mariarita De Rinaldis

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Progettazione tradizionale o "simulation driven design"? L’una non esclude l’altra

Spesso si dice che nella progettazione meccanica i risultati migliori si ottengono quando ad una buona conoscenza ingegneristica si aggiunge un pizzico di buon senso. Le tecniche e le metodologie sviluppate in tanti anni, hanno permesso di avere delle cosiddette “regole d’oro” della progettazione, importantissime ma anche difficili da applicare in un mondo popolato da prodotti sempre più complessi e tecnologie di produzione rivoluzionarie.

Per questa ragione usare gli strumenti giusti e digitalizzare il processo permette di fare chiarezza velocemente ed applicare le proprie conoscenze anche a problemi che altrimenti non sarebbero semplici da gestire e risolvere rapidamente.

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Argomenti: Simulazione, Simulazione in tempo reale

Progettare sfruttando le nuove tecnologie per l'innovazione di prodotto e di processo

I metodi di progettazione, nel corso dei decenni, si sono evoluti e si sono arricchiti moltissimo ma sono sempre stati intimamente connessi ai metodi di produzione. Il tradizionale design realizzato secondo una sequenza di operazioni Booleane come quella di sottrazione può essere considerato uno specchio delle operazioni eseguite dagli strumenti impiegati nel processo produttivo.

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La scelta dei contatti nella progettazione meccanica

La progettazione meccanica non sempre si affida alla simulazione numerica per essere guidata verso il primo prototipo ma, quando lo si fa, diventa essenziale comprendere le conseguenze di scelte ed assunzioni iniziali per valorizzare al meglio gli strumenti utilizzati.

Nella simulazione numerica di tipo meccanico la scelta dei contatti svolge un ruolo fondamentale nell’impostazione dell’analisi. Attraverso la gestione dei contatti è possibile riprodurre in chiave virtuale l’interazione tra gli elementi di un assieme.

Ovviamente, la realtà ci pone davanti a tanti casi differenti tra loro, che possono essere rappresentati più o meno fedelmente dai software di simulazione in funzione delle diverse feature e del tempo di calcolo che si vuole dedicare alla risoluzione dell’analisi.

In questo articolo vedremo alcuni spunti di riflessione di cui tenere conto quando ci si approccia alla simulazione in relazione alle esigenze della progettazione meccanica.

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Argomenti: Simulazione, Simulazione in tempo reale

La simulazione real time al tempo della topology optimization

Progettare un oggetto significa anche ragionare bene su come fare a realizzarlo, da quando la progettazione è supportata dalla tecnologia CAD questo legame è diventato ancora più forte. Viene naturale, infatti, associare ad una tecnologia di produzione sottrattiva la sua rispettiva operazione booleana, lo stesso discorso vale per le tecniche di forgiatura, di colata, stampaggio a iniezione.

Nel corso degli ultimi anni la gamma delle tecnologie produttive si è ampliata notevolmente e continua a migliorarsi di giorno in giorno. Per restare davvero al passo con la nuova industria occorre innovarsi altrettanto velocemente, quindi è necessario progettare secondo nuove regole.

Le regole e gli strumenti di cui c’è bisogno oggi devono di rispecchiare le possibilità aperte dalle nuove tecnologie. Esempio quasi ovvio è quello della stampa 3d, che ha rivoluzionato il mondo della prototipazione quanto quello della produzione su larga scala.

Tuttavia non è sufficiente un nuovo macchinario, per innovare, occorre adeguare l’intero processo di progettazione e un passo avanti in questa direzione è dato dall’ottimizzazione topologica. Scopriamo come in questo articolo.

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Argomenti: Simulazione in tempo reale, FEM

Una nuova freccia per l’arco del progettista: la simulazione termica real time

La valutazione del comportamento termico di un oggetto non è così frequente quanto un’analisi strutturale o fluidodinamica, tuttavia si dimostra altrettanto utile. Molto spesso, infatti, l’analisi termica, anche associata a queste fisiche, permette di comprendere le temperature operative di un componente, l’influenza di una sorgente di energia e molto altro.

Lo svolgimento di un’analisi termica ha come grandezza in output la temperatura in ogni punto del sistema, a partire da questa vengono valutati elementi come flussi di calore, gradienti e flussi entalpici.  Conoscere queste grandezze può rivelarsi fondamentale per il corretto sviluppo di un nuovo prodotto.

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Argomenti: Simulazione in tempo reale, CFD, FEM

Calcolo strutturale: strumenti ed evoluzioni

Il calcolo strutturale rappresenta un grande contenitore dove troviamo tutte le diverse tecniche e metodi adatti alla risoluzione di problemi relativi alla meccanica delle strutture. Dall’industria aerospaziale fino all’edilizia civile tutto ciò che riguarda la tensione e deformazione rientra nella grande famiglia dell’analisi strutturale.

Il linguaggio che viene usato per interpretare questi problemi, è il linguaggio matematico. Per identificarli, analizzarli e risolverli, occorre uno strumento di traduzione dalla realtà alla matematica e viceversa.

Ma in cosa consiste davvero effettuare un calcolo strutturale e perché risulta essere così complesso?

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Argomenti: Simulazione, Simulazione in tempo reale, FEM

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