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Progettare strutture di protezione FOPS - ROPS più resistenti e sicure

I test distruttivi, su strutture di protezione contro la caduta di oggetti (FOPS - Fallling Object Protective Structure) e in caso di ribaltamento (ROPS - Roll Over Protection Structure), rappresentano lo standard di riferimento per la verifica normativa delle strutture di protezione per cabine e container. L’approccio tradizionale vuole che durante la prova si susseguono diversi stati di sollecitazione, che vengono periodicamente registrati, determinando un danneggiamento crescente della struttura. 

La moderna tecnologia di simulazione, mediante modelli numerici espliciti, consente di riprodurre la dinamica del sistema e quindi l’intero test. In questo modo è possibile identificare subito ogni forma di criticità strutturale, modificando opportunamente il progetto a livello virtuale e producendo un determinante salvataggio dei costi, attraverso una drastica diminuzione del numero di test distruttivi fisici. 

In questo articolo ci concentreremo a capire quali siano le principali sfide ingegneristiche nella progettazione di strutture FOPS / ROPS, come la simulazione numerica può supportare gli ingegneri già in fase progettuale e quali vantaggi portano queste tecnologie.

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Argomenti: Simulazione strutturale, Simulazione dinamica veloce

Progettazione dei Circuiti PCB con la simulazione numerica multifisica

I circuiti stampati PCB (dall’inglese Printed Circuit Board) e i circuiti integrati sono utilizzati ormai  nei più svariati settori,  dall’automobilistico all’elettronica di consumo, dal medicale all’energetico, all’aerospazio.

Con la tendenza a miniaturizzare l’elettronica, gli ingegneri devono progettare schede più piccole e incorporare tutte le funzionalità richieste tenendo conto di possibili problematiche legate alle condizioni di esercizio. Ad esempio, seguire alcune semplici linee guida per la compatibilità elettromagnetica durante la progettazione dei PCB farà risparmiare tempo e costi.

In questo articolo vedremo quali sono le principali sfide che ogni ingegnere/tecnico deve affrontare e come la simulazione numerica riveste un ruolo fondamentale nella soluzione a queste problematiche. Infine risponderemo alla domanda: quali vantaggi derivano da un approccio ingegneristico basato sulla simulazione numerica?

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Argomenti: Simulazione Elettromagnetica

Progetta sistemi HVAC efficienti con la simulazione CFD

La pandemia di COVID-19 sta risultando devastante soprattutto per persone e aziende che si trovano ad affrontare forti restrizioni, paure di contagio impellenti e rischi biologici non più sottovalutabili. In questo scenario i sistemi HVAC possono dare un contributo importante essendo fondamentali nel trattamento dell’aria in luoghi di lavoro comuni e locali di produzione chiusi. HVAC deriva dall’inglese Heating, Ventilation and Air Conditioning, e comprende tutti i sistemi per il riscaldamento, la ventilazione e il condizionamento dell’aria.  Nonostante esistano delle linee guida e delle normative standard che vanno a regolare le portate minime, le posizioni consigliate per le griglie e i diffusori di immissione/scarico aria, in questo contesto di emergenza mondiale, tutti i tecnici sono costretti a ricercare nuove soluzioni tecniche in tempi brevi. In questo articolo vedremo quali sono i problemi comuni da affrontare, come la simulazione CFD consente a progettisti e ingegneri di esplorare tutte le possibili configurazioni di trade-off e arrivare ad una soluzione di ottimo. 

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Argomenti: CFD

Progetta battery management system con la simulazione numerica

I veicoli elettrici sono destinati a diventare la forma di trasporto più utilizzata nel prossimo futuro e le batterie ricaricabili saranno il cuore pulsante di questi veicoli. I pacchi batteria devono essere costantemente monitorati e gestiti al fine di mantenere la sicurezza, l'efficienza e l'affidabilità dell’insieme delle parti che compongono un veicolo elettrico.

Un sistema di gestione della batteria conosciuto come BMS, dall’inglese Battery Management System, fa tutto questo ed è costituito da un indicatore del livello di carica della batteria, un algoritmo di ricarica ottimale e circuiti di bilanciamento sia lato elettrico, sia lato termico. Il circuito BMS utilizza tre misure provenienti dalla batteria, tensione, corrente e temperatura, al fine di stimare stati e parametri cruciali del pacco batterie, come l'impedenza, la capacità, lo stato di carica, lo stato di salute, la perdita di potenza e la vita utile rimanente. Queste stime sono importanti per il corretto funzionamento degli algoritmi di carica ottimali, per le strategie di carica e del bilanciamento termico e, infine, per i meccanismi di sicurezza della batteria. Un utile approccio, consiste in una caratterizzazione accurata, una stima robusta degli stati e dei parametri della batteria, oltre che delle strategie di controllo ottimale.

In questo articolo vedremo le principali sfide ingegneristiche, come la simulazione può essere la soluzione e quali vantaggi derivano da questo approccio.

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Argomenti: Simulazione Elettromagnetica

Monitoriamo la qualità dell’aria grazie ad un MEMS piezoelettrico autoalimentato

Tutti pongono estrema attenzione alla qualità dell’aria che respiriamo anche se l’interesse aumenta soprattutto quando la pubblica amministrazione emette direttive che limitano la libertà di circolazione. Si rimane spesso spiazzati dai diversi valori degli indici misurati e da quali siano le principali cause che impattano sull’incredibile quantità di inquinamento dell’aria (auto o altri mezzi di trasporto, riscaldamento tramite caldaie domestiche, fabbriche etc. etc.).

Purtroppo l’inquinamento è strettamente correlato alla mortalità prematura e le città italiane hanno spesso un primato negativo posizionandosi fra le prime in Europa.

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Argomenti: Simulazione, CFD

6 motivi per progettare valvole con la simulazione numerica

Le principali sfide che i tecnici incontrano nella progettazione di una valvola sono il saper bilanciare la caduta di pressione a fronte di un efficace coefficiente di flusso (KV o CV). Questo perché la progettazione di una valvola è normalmente un processo lungo e costoso, quasi sempre fatto per tentativi ed errori, perché è praticamente impossibile ottenere una chiara comprensione della complessa fluidodinamica utilizzando metodi di test fisici convenzionali.

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Argomenti: Simulazione, CFD

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