Tutto quello che si può fare con il metodo degli elementi finiti FEM

I modelli matematici cercano di descrivere la fenomenologia del mondo fisico reale tenendo conto della loro evoluzione dinamica. Dopo l’analisi teorica e sperimentale, tradizionalmente utilizzate nel campo delle scienze e dell’ingegneria, dal 1960 in poi si è sempre più diffusa l’analisi numerica, all’inizio come complemento agli approcci tradizionali, ma negli ultimi anni ha acquisito sempre più rilevanza, tanto che in alcuni contesti li sostituisce completamente. Oggi la modellistica matematica è ampiamente consolidata in tutti i settori industriali e sta diventando sempre più evidente il decisivo contributo che può apportare.

In questo articolo distingueremo le analisi numeriche in analisi strutturale, analisi dinamica, analisi multibody e analisi elettromagnetica e faremo un riassunto di tutte le competenze in ambito strutturale. Vi presenteremo cosa è possibile fare con i metodi FEM.

Nel campo strutturale si utilizza il metodo FEM, conosciuto come metodo degli elementi finiti (FEM, dall'inglese Finite Element Method) che è una tecnica numerica atta a cercare soluzioni approssimate di problemi descritti da equazioni differenziali alle derivate parziali riducendo queste ultime a un sistema di equazioni algebriche. Oggi il FEM mantiene una posizione dominante nel panorama delle tecniche numeriche di approssimazione e rappresenta il kernel di gran parte dei codici di analisi automatici disponibili in commercio.

L'analisi agli elementi finiti (FEA) è una tecnica di simulazione a computer usata nelle analisi ingegneristiche. Questa tecnica di simulazione utilizza il metodo degli elementi finiti (o FEM), il cui obiettivo è essenzialmente la risoluzione in forma discreta e approssimata di sistemi di equazioni alle derivate parziali.

L'analisi dinamica ha lo scopo di verificare i parametri modali caratteristici della struttura. Ne consegue che è un’analisi specifica dedita all’acquisizione: della risposta dinamica (in termini di frequenza), degli spostamenti modali e degli smorzamenti.

L’analisi multi-corpo (in inglese conosciuta come multi-body analysis) simula il comportamento cinematico, dinamico e strutturale di assiemi meccanici facenti parte di cinematismi.

L’analisi elettromagnetica consente agli ingegneri di valutare le proprietà elettromagnetiche di singoli componenti o interi sistemi.

Le principali applicazioni su cui le analisi, che abbiamo appena descritto, vengono impiegate sono molteplici e spaziano dagli stampi, macchinari industriali, motori elettrici, motori a combustione interna, strutture in acciaio, strutture di protezione FOPS-ROPS, strutture aeronautiche, infrastrutture civili, e tante altre ancora. Negli ultimi anni sempre più nuovi settori però si stanno affacciando al mondo della simulazione numerica, tanto che alle già citate applicazioni si può osservare un numero crescente di applicazioni cosiddette “esotiche”, nel senso non comuni, come l’applicazione di analisi e metodologie numeriche nella progettazione e produzione di calzature e ceramiche.

I campi principali nelle quali si esprimono le competenze sono Aerospace & Defence, Electronics & Electromagnetics, Automotive & Transportation, Logistic & Surveillance, Industrial Equipment, Appliances, Communications, Biomedical e nell’Oil&Gas.

AEROSPACE & DEFENCE

In questo particolare settore spesso gli ingegneri devono risolvere problemi legati alla tenuta strutturale di supporti e strutture portanti. Questo è particolarmente importante per tutto il settore aeronautico. Altre problematiche si potrebbero presentare dall’interazione non prevista con corpi estranei in quota. Per gli stessi motivi spesso vengono sviluppati componenti di supporto a protezione delle parti elettroniche che gli ingegneri devono progettare per resistere a diversi carichi di sollecitazione. Altrettanto importanti sono le antenne, componenti chiave nello scambio di dati e comunicazioni, di cui gli ingegneri devono tenere conto nel processo di progettazione. Nel campo aerospaziale c’è un ampio utilizzo anche di componenti, come gli attuatori, che devono rispettare precise normative e di cui gli ingegneri devono tenere conto. Peculiari sono le Auxiliary Power Unit (APU), strategicamente importanti per le loro funzioni, ed è anche per questo che gli analisti devono saper prevedere gli scenari di esercizio anche nel tempo. Altri dispositivi importanti in questo campo sono i microfoni, utilizzati nelle comunicazioni, che devono essere ottimizzati nella trasmissione e nella ricezione dei segnali acustici. Sempre in ambito aerospaziale altri dispositivi di rilevanza sono fanali, radar e armadi elettronici che devono sopportare vibrazioni e cicli di carico importanti. Ma l’ultimo componente è l’applicazione più sofisticata in ambito aerospace, si tratta delle turbomacchine. Vista la complessità di queste, gli ingegneri trovano nella simulazione numerica un alleato vincente per migliorare le performance di tutti gli organi.

• Strutture portanti: Surriscaldamento schede elettroniche in missione operativa; Buckling non lineare di strutture sommerse;
• Sistemi elettronici di rilevamento cavi per elicottero: Analisi Birdstrike;
• Supporti di schede elettroniche: Analisi a fatica con carichi anche randomici; Analisi da normativa su componenti di velivoli - shock, PSD, sine on random;
• Antenna: Analisi dell’effetto dinamico su antenna dovuto al movimento del veicolo su terreno accidentato; Creazione di un worklow per la valutazione degli indici di merito elettromagnetici in funzione della posizione delle antenne;
• Attuatori pale elicottero: Analisi statiche e dinamiche da normativa su componenti di velivoli - shock, PSD, sine on random;
• Auxiliary Power Unit (APU): Analisi accoppiata dominio fluido (acustico)-struttura; Dominio temporale o frequenziale;
• Microfoni: Studio di trasmissione e ricezione acustica su apparecchiature audio;
• Caratterizzazione dinamica di strutture complesse in movimento – Situazione As Is;
• Progettazione di metodologie di riduzione di vibrazione – Stable configuration;
• Fanali, Radar, Armadi elettronici: Inserimento di smorzatori concentrati opportunamente calibrati su componenti massivi; Variazione della configurazione di rigidezza del sistema per spostare le frequenze critiche da quelle di funzionamento qualora ben determinate; Valutazione del riscaldamento isteretico su componenti in gomma per effetto di carico ciclico.
• Turbomacchine: Analisi rotordinamica; Accoppiamento tra rotordinamica e dinamica del basamento; Analisi termostrutturali su camera di combustione, palettatura, gruppo cassa; Analisi a creep e fatica secondo procedure codificate; Analisi di movimentazione anelli palette statoriche; Effetto delle tolleranze sulla fase di montaggio dei dischi; Creazione di procedure ad hoc per comunicazione tra software terzi ed ANSYS; Analisi termo-strutturale sui condotti di scarico; Analisi da normativa su struttura reticolare di supporto.

ELECTRONICS & ELECTROMAGNETICS

Nel settore Electronics, possiamo individuare due tipologie di analisi. La categoria delle analisi a radiofrequenza per simulare la propagazione delle onde elettromagnetiche utili nella progettazione di antenne, antenne a schiera, componenti e sistemi a radiofrequenza (RF) e a microonde. L’altra categoria di analisi è quella che afferisce alle analisi dette di signal e power integrity e di compatibilità ed interferenza elettromagnetica. Questa tipologia di analisi è quella che aiuta gli ingegneri nella progettazione, nella simulazione, verifica ed ottimizzazione di schede e sistemi elettronici per valutare la qualità dei segnali elettrici e la loro interferenza.

In questo settore saranno sempre più rilevanti i sensori, dispositivi in grado di rilevare una grandezza interagendo con essa: l’energia ricevuta dal sensore modifica lo stato della grandezza variando una delle sue proprietà (lunghezza, resistenza elettrica e così via). Il termine sensore è spesso utilizzato in luogo di trasduttore, il quale è invece più precisamente un dispositivo che converte una grandezza in un’altra di natura diversa. Poiché all’interazione con una grandezza è associata in genere anche l’operazione di conversione, si può definire sensore un dispositivo che acquisisce in ingresso una certa grandezza e ne fornisce in uscita una di natura differente, ma legata alla prima da una legge nota.

La grandezza in uscita dal sensore, una volta elaborata da un opportuno sistema condizionatore, è inviata a uno strumento di misura detto strumento terminale (si parla in tal caso di sistema a catena aperta), oppure a un sistema di controllo (si parla allora di sistema a catena chiusa). Il condizionatore fornisce una grandezza analogica, spesso convertita in una digitale di più facile trattamento ed elaborazione.

Motori Elettrici: Costruzione modelli analitici; Parametrizzazione modello FEM; Modelli in Co-simulazione di circuiti elettrici; Efficientamento di macchine elettriche; Analisi della dipendenza termica sulla polarizzazione magnetica; Analisi dinamica di smagnetizzazione; Analisi perdite nei filamenti elettrici; Sviluppo workflow e accoppiamento analisi multifisica; Analisi armonica-strutturale; Analisi multifisica; Analisi di sistema con co-simulazione sui sistemi di potenza;

Attuatori e Solenoidi: Analisi Rapporto Flusso/Forza residuo; Analisi multi-dominio di sistema; Ottimizzazione dei componenti; Ottimizzazione di forma dei poli; Analisi statica e transitoria di attuatori e solenoidi; Analisi termica; Analisi eccentricità dell’armatura.

Sezionatori, Interruttori Magnetotermici e Interruttori: Valutazione forze di sezionamento; Analisi scatolato (case) dell’interruttore; Analisi contatteria; Analisi interruttore alta tensione (AT); Analisi perdite indotte; Modellazione Arco elettrico; Analisi contaminazione sezionatori; Analisi Perdite Magnetiche, densità di forza, termiche;

Sensoristica: Analisi Riluttanza variabile o riluttanza commutata; Analisi Porta di Flusso; Valutazione Effetto Hall; Analisi Trasduttore elettromeccanico lineare variabile (LVDT - Linear Variable Displacement Transducer); Rilevamento difetti e correnti parassite; Analisi correnti parassite e determinazione posizione acceleratore veicolo; Analisi registrazione durante la perforazione (Offshore&Construction); Modellazione magneto-resistiva FEM e di sistema;

Dispositivi Audio: Analisi accoppiata dominio fluido (acustico)-struttura; Dominio temporale o frequenziale; Analisi di propagazione segnale da trasduttori; Effetto di Propagazione di onde di pressione a shock impulsivo o sinusoidali su tubazioni oil&gas; Studio di trasmissione e ricezione acustica su apparecchiature audio.

AUTOMOTIVE AND TRANSPORTATION

Nel settore Automotive and Transportation la simulazione numerica aiuta gli ingegneri a risolvere la dinamica di strutture complesse, a ridurre le vibrazioni, testare nuove configurazioni, e ad effettuare valutazioni di alcune grandezze chiave.

Questo permette di migliorare strutturalmente tutti i mezzi di trasporto. Sulle grandi navi da crociera la simulazione numerica permette di prevedere la fatica indotta che grava sulla vita degli impianti.

• Caratterizzazione dinamica di strutture complesse in movimento – Situazione As Is;
• Progettazione di metodologie di riduzione di vibrazione – Stable configuration;
• Inserimento di smorzatori concentrati opportunamente calibrati su componenti massivi;
• Variazione della configurazione di rigidezza del sistema per spostare le frequenze critiche da quelle di funzionamento qualora ben determinate;
• Valutazione del riscaldamento isteretico su componenti in gomma per effetto di carico ciclico.
• Fatica indotta da vibrazioni in impianti di piping e pipeline;
• Guideline Energy Institute (approccio globale):
• Eventuali analisi di dettaglio a valle dei risultati (FEM, CFD 3D, CFD 1D, analisi acustiche, ecc.).

INDUSTRIAL EQUIPMENT

Nel settore dell’Industrial Equipment la simulazione è uno strumento di grande supporto. In questo settore l’approccio numerico aiuta la sempre più diffusa automazione dei macchinari industriali. Simulazioni di processo permettono di potenziare l’efficienza e innovare questi macchinari per inseguire gli standard dell’industria 4.0. Gli ingegneri possono quindi concentrarsi al miglioramento di attrezzature come presse, macchine a controllo numerico (CNC), veicoli a comando remoto (ROV), stampi, ecc. Le procedure numeriche grazie all’automatizzazione permettono la sistematica verifica normativa unita ad una progettazione di dettaglio. L’elevata precisione permette il rilevamento, già nelle fase iniziali, di difetti progettuali. Grazie a queste metodologie le componenti possono essere verificate sottoponendole ad una varietà di analisi strutturali statiche, dinamiche, lineari e non lineari, ecc. Ma gli analisti hanno anche la possibilità di ottimizzare il peso delle componenti, andando ad agire su parametri fondamentali che caratterizzano il materiale. Grande rilevanza acquistano le simulazioni di processo, che permettono all’ingegnere di focalizzarsi sulle performance dei macchinari. Ad esempio nella progettazione di stampi è possibile fare studi termo-strutturali, dimensionali, qualitativi e di vita residua.

Presse, Macchine CNC, Veicoli a comando remoto - ROV (Remotely Operated Vehicle), Stampi:

• Analisi di fattibilità, verifiche normative (statica e fatica), comportamento funzionale, strutturale, meccanico
• Progettazione di dettaglio (disegni costruttivi);
• Analisi statiche, dinamiche, in frequenza, rotodinamiche, lineari, non lineari, a fatica.
• Valutazione del gap tra componenti mobili dello stampo durante la pressocolata (impatto sulla formazione di bave sul prodotto finito);
• Ottimizzazione riduzione di peso parti mobili;
• Analisi Multifisica: analisi FEM combinata con analisi di processo;
• Comportamento a fatica degli stampi;
• Stampo per pressocolata HPDC (High Pressure Die Cast);
• Studio del comportamento termo-strutturale;
• Analisi requisiti dimensionali del componente pressofuso;
• Analisi requisiti qualitativi del componente pressofuso (assenza di bave);
• Analisi requisiti di resistenza e durabilità dello stampo;

Gruppo di Chiusura Elettrico

• Formatura e taglio di contenitori plastici per l’industria farmaceutica;
• Riduzione dell’ingombro;
• Ufficio tecnico per committente;
• Macchina interamente sviluppata;
• Verifiche a fatica;
• Disegni costruttivi;
• Calcolo meccanico-strutturale;
• Analisi statiche lineari per materiali, non-lineari per presenza di contatti;
• Discretizzazioni con elevato numero di elementi;

OIL&GAS

Nel settore Oil&Gas la simulazione numerica è di supporto per analisi multifisiche fluido-strutturali, molto utili per andare ad indagare il comportamento nel dominio del tempo oltre che della frequenza.

Visto l’elevato rischio connesso all’operatività di strutture come piattaforme petrolifere, oleodotti e metanodotti le metodologie numeriche permettono di simulare scenari catastrofici in ambiente totalmente virtuale. In questo modo è possibile migliorare i vincoli di sicurezza e prevenire la fenomenologia tipica di queste strutture. In tutti questi casi la simulazione numerica permette di stimare la probabilità di accadimento e di guasto ed applicare sin dall’inizio le eventuali azioni correttive. Un’applicazione peculiare è l’analisi numerica di serbatoi e recipienti in pressione. Grazie ai software CAE è possibile fare un’analisi di dettaglio come quella sui connettori, valvole, ecc.

Oppure concettualizzare il progetto partendo da una valutazione analitica o dai risultati ottenuti da precedenti analisi numeriche. Le metodologie numeriche permettono anche di fare analisi termo-meccaniche.

• Analisi accoppiata dominio fluido (acustico)-struttura;
• Dominio temporale o frequenziale;
• Simulazione dell’effetto di esplosione di strutture sottomarine tenendo conto della presenza dell’acqua;
• Analisi di propagazione segnale da trasduttori;
• Effetto di propagazione di onde di pressione a shock impulsivo o sinusoidali su tubazioni oil&gas;
• Studio di trasmissione e ricezione acustica su apparecchiature audio (citofoni, microfoni …);
• Analisi di movimento frana/faglia di condotta interrata con effetto di dissotterramento e successivo reinterramento;
• Analisi del fondale (on bottom roughness), fatica e buckling su pipeline marine secondo normativa;
• Analisi parametrica su shrouds durante la fase di calo;
• Analisi di caduta massi su pipeline interrate;
• Analisi di caduta ancore o container su pipeline marine;
• Analisi di inserzione pipeline all’interno di galleria marina tramite thruster;
• Fatica indotta da vibrazioni in impianti di piping e pipeline;
• Guideline Energy Institute (approccio globale):
• Eventuali analisi di dettaglio a valle dei risultati (FEM, CFD 3D, CFD 1D, analisi acustiche, ecc.);
• Fatica indotta da vibrazioni in impianti di piping e pipeline da meccanismi di eccitazione dovuti a turbolenza, vortici, cadute di pressione;
• Modello 3D FEM del piping: comportamento strutturale;
• Matrice critica: probabilità di guasto;
• Per probabilità di guasto maggiore di una certa soglia: azioni correttive, analisi di dettaglio;

Pressure Vessel: Analisi connettori multibore offshore, connettori d’emergenza, doppie valvole a sfera; Design-by-formula; Design-by-analysis; Verifiche normative termo-meccaniche su piping; Progettazione di dettaglio (disegni costruttivi); Analisi OIS (Offset Installation System); Progettazione attrezzatura per l’installazione di una chiusura di una testa pozzo; Analisi operatività al di fuori della «zona di esclusione»; Analisi struttura portante galleggiante sottomarina (con serbatoi a spinta variabile); Progettazione dei serbatoi di zavorra; Progettazione dei moduli di schiuma; Progettazione dei collegamenti schiume-serbatoio; Analisi di stress sui telai portanti; Verifica corpo e bulloneria della valvola di alimentazione dell’aria per il controllo del galleggiamento;

PACKAGING

Nel settore Packaging la simulazione numerica permette di valutare il comportamento dinamico degli impianti, permettendo di analizzare le macchine costruite per l’impacchettamento di alimentari o di farmaci. Ma i nuovi codici riescono anche a risolvere problematiche e fenomeni causate dalle vibrazioni sviluppate durante l’esercizio degli impianti.

• Caratterizzazione dinamica di strutture complesse in movimento – Situazione As Is;
• Progettazione di metodologie di riduzione di vibrazione – Stable configuration;
• Analisi di macchine per impacchettamento alimentare e/o farmaceutico (metodologia constrained layer);
• Inserimento di smorzatori concentrati opportunamente calibrati su componenti massivi (armadi elettronici, ecc.);
• Variazione della configurazione di rigidezza del sistema per spostare le frequenze critiche da quelle di funzionamento qualora ben determinate;
• Valutazione del riscaldamento isteretico su componenti in gomma per effetto di carico ciclico.

PHARMA

L’industria farmaceutica sta accelerando sempre più verso la digitalizzazione. Anche nell’ambito dei processi e produzione sono disponibili nuovi strumenti di simulazione che stanno cambiando le metodologie di progettazione. Nel settore Farmaceutico, conosciuto con il nome inglese Pharma, gli ingegneri riescono ad applicare i codici numerici per caratterizzare il comportamento di macchinari specifici per la preparazione e il confezionamento dei medicinali e per migliorare le performance di funzionamento, riuscendo a risolvere anche le eventuali vibrazioni.

• Caratterizzazione dinamica di strutture complesse in movimento – Situazione As Is;
• Progettazione di metodologie di riduzione di vibrazione – Stable configuration;
• Analisi di macchine per impacchettamento alimentare e/o farmaceutico (metodologia constrained layer);
• Inserimento di smorzatori concentrati opportunamente calibrati su componenti massivi (fanali, radar, armadi elettronic, ecc.);
• Variazione della configurazione di rigidezza del sistema per spostare le frequenze critiche da quelle di funzionamento qualora ben determinate;
• Valutazione del riscaldamento isteretico su componenti in gomma per effetto di carico ciclico.

ENERGY

Nel settore Energy la simulazione strutturale permette di indagare sul comportamento dei grandi impianti di produzione dell’energia. Grazie all’impiego di avanzate tecniche numeriche è possibile simulare turbine eoliche, impianti solari, idroelettrici. Tutte queste tecnologie si possono simulare tramite analisi di sistema. Ma i nuovi approcci numerici permettono anche di fare analisi approfondite sulle turbomacchine, capirne i comportamenti rotordinamici e in fase d’esercizio. Anche l’analisi termo-strutturale permette di capire meglio il funzionamento della turbomacchina. Ma i codici numerici danno anche la possibilità di stare al passo con le nuove normative.

Ed è proprio grazie a questo, che gli ingegneri possono riqualificare un’intera centrale nucleare e fare anche una completa analisi del rischio.

• Analisi rotordinamica di turbomacchine;
• Accoppiamento tra rotordinamica e dinamica del basamento;
• Analisi termostrutturali su camera di combustione, palettatura, gruppo cassa;
• Analisi a creep e fatica secondo procedure codificate;
• Analisi di movimentazione anelli palette statoriche;
• Effetto delle tolleranze sulla fase di montaggio dei dischi;
• Creazione di procedure ad hoc per comunicazione tra sw terzi ed ANSYS;
• Analisi termo-strutturale su exhaust duct;
• Analisi da normativa su struttura reticolare di supporto.
• Fatica indotta da vibrazioni in impianti di piping e pipeline;
• Guideline Energy Institute (approccio globale):
• Eventuali analisi di dettaglio a valle dei risultati (FEM, CFD 3D, CFD 1D, analisi acustiche, ecc.);
• Riqualifica sismica di una centrale nucleare;
• Analisi del rischio sismico;
• Riqualifica sismica degli edifici dei reattori e del Reactor Primary Loop (RPL);

CONSTRUCTION

Nel settore Construction la simulazione numerica supporta gli ingegneri nella risoluzione e nella prevenzione di scenari critici provocati da incendi e fenomeni di propagazione fumi. Inoltre, i codici numerici permettono di simulare condizioni di esodo da edifici e mezzi pubblici.

• Simulazioni di incendio/aggressione termica (verifiche termo-strutturali, simulazioni di collasso, ecc.);
• Simulazioni di incendio per l’ottenimento della curva HRR (calibrazione dei modelli di pirolisi);
• Simulazioni di propagazione di fumo (verifica/messa a punto di sistemi di rilevazione incendio);
• Simulazioni di esodo (da edifici, mezzi di trasporto di massa, ecc.).

OFFSHORE

Nel settore Offshore la simulazione numerica permette di progettare e analizzare un grande numero di strutture e componenti. L’integrazione di nuovi codici numerici permette ai software di fare un’analisi strutturale sulle componenti fondamentali di navi posatubi, riuscendo anche a sviluppare applicazioni customizzate in ACT (Application Customization Toolkit). Questi strumenti offrono una selezione di analisi che possono supportare gli ingegneri nella fase di verifica del design e di specifiche normative. Componenti peculiari sono i serbatoi o recipienti in pressione, che possono essere sottoposti ad analisi anche di dettaglio. I nuovi strumenti software numerici permettono l’applicazione della metodologia FEED.

• Valutazione strutturale stinger di una nave posatubi;
• Verifiche strutturali secondo gli standard di settore;
• Applicazione in ACT;
• Analisi statiche, armoniche, transitorie e transitorie con onda irregolare;
• Verifiche previste dalle normative API RP-2A;

Pressure Vessel: Analisi connettori multibore offshore, connettori d’emergenza, doppie valvole a sfera; Design-by-formula; Design-by-analysis; Verifiche normative termo-meccaniche su piping; Progettazione di dettaglio (disegni costruttivi); OIS (Offset Installation System); Attrezzatura ideata e progettata per l’installazione di una chiusura di una testa pozzo; Analisi operatività al di fuori della «zona di esclusione»; Analisi struttura portante galleggiante sottomarina (con serbatoi a spinta variabile); Progettazione dei serbatoi di zavorra; Progettazione dei moduli di schiuma; Progettazione dei collegamenti schiume-serbatoio; Analisi dello stress sui telai portanti; Verifica corpo e bulloneria della valvola di alimentazione dell’aria per il controllo del galleggiamento;

• Analisi Jacket, deck, stinger, scafi;
• Assistenza alla progettazione di strutture offshore;
• Simulazione meccanico-strutturale in ambiente acqua;
• Attività di FEED (Front-End Engineering Design), progetto preliminare, progetto esecutivo;
• Verifiche normative specifiche per ciascuna condizione di carico;
• Analisi condizioni di lancio e self-upending (serbatoi di spinta ausiliaria);
• Progettazione flauto per posa a J di pipeline;
• Sviluppo del progetto di dettaglio della struttura del flauto;
• Contributo alla progettazione dettagliata dei telai dei rulli;
• Progettazione dei dettagli di interfaccia;

HVAC

Nel settore dei sistemi di calore, ventilazione e aria condizionata (HVAC) la simulazione numerica permette di tenere conto di fenomeni di fatica meccanica causata da vibrazioni nell’operatività degli impianti. 

• Fatica indotta da vibrazioni in impianti di piping e pipeline;
• Guideline Energy Institute (approccio globale):
• Eventuali analisi di dettaglio a valle dei risultati (FEM, CFD 3D, CFD 1D, analisi acustiche, ecc.);

AMUSEMENT

Nel settore Amusement la simulazione numerica è uno strumento di supporto per gli ingegneri che devono progettare e calcolare le sollecitazioni che subiscono le strutture dedicate al divertimento e all’intrattenimento. Peculiari sono tutte quelle strutture con organi in movimento e le cosiddette montagne russe che devono essere dimensionate e verificate secondo normativa, essendo strutture sottoposte a sollecitazioni cicliche e accelerazioni gravitazionali fino a 4g e che devono resistere anche ad eventuali fenomeni naturali (terremoti, ecc.).

• Progettazione e calcolo;
• Giostre classiche e Roller Coaster;
• Verifiche normative (sviluppo di routine dedicate);
• Simulazione, calcoli, verifiche normative, multibody;
• Analisi statiche, dinamiche al passo, lineari, non-lineari, a fatica deterministica, ecc.
• Verifiche sulle strutture;

Il mondo della simulazione numerica si è affermato come fondamentale per tutti i progetti che richiedono una sempre maggiore complessità, conseguenza della richiesta di maggiori performance. Per questo nei prossimi anni si assisterà ad una espansione nell’utilizzo delle soluzioni software CAE. Per questo, in EnginSoft, i nostri ingegneri hanno accumulato negli anni il know-how necessario per lo sviluppo di applicazioni personalizzate.   

• Procedure di calcolo automatiche per replicare attività ripetitive, GUI e wizard per un uso immediato da parte di operatori non esperti, modelli ridotti e/o simulazione pervasive per applicazioni DOE virtuali, elemento simulativo in gemelli virtuali (digital twin) utilizzato insieme a ROM, data mining, superfici di risposta e così via.
• Integrazione in Ansys Workbench
• Ansys Parametric Design Language (APDL) – parametrizzazioni, macro, branching e looping, operazioni matematiche complesse, ecc.
• Ansys Customization Tool (ACT) – automatizzazione di processi di simulazione, wizard, ecc.
  
  Se ti interessa avere maggiori informazioni su questa metodologia e scoprire i vantaggi che la tua azienda avrebbe nell'integrarla all'interno dei suoi processi di progettazione e produzione, contattaci, uno dei nostri esperti risponderà a tutte le tue domande.