Gli strumenti per eseguire un'analisi strutturale attendibile

I sistemi di simulazione strutturale avanzati offrono alle aziende un importante vantaggio competitivo. Un ambiente virtuale completo permette non solo di ottimizzare le risorse dedicate alla produttività, ma anche di sviluppare prodotti sicuri e in tempi ridotti.

Oggi approfondiamo le opportunità offerte dalle suite più complete, con alcuni spunti per riconoscere le funzioni adatte a rispondere alle esigenze, anche delle PMI.

Il ruolo dell’analisi strutturale nella progettazione e sviluppo prodotto

Una fase fondamentale della realizzazione di nuovi prodotti o dell’ottimizzazione di sistemi esistenti che presentano criticità strutturali di diverso tipo è l’analisi strutturale: si tratta dell’insieme di strumenti e soluzioni messi in campo per interpretare le condizioni strutturali dei modelli.

Nei casi di criticità strutturali, questo studio consente di avere un quadro completo sui comportamenti che il prodotto manifesterà nella realtà. Forza, rigidità e tolleranza a diverse sollecitazioni sono gli elementi di ingegneria che influenzano l’esito della progettazione.

L’utilizzo di software integrati con funzioni di analisi strutturale permette di avere visibilità sugli scenari più diversi e risolvere sfide in modo rapido ed efficiente. Questo approccio incrementa la qualità della progettazione, migliorando anche gli standard di prodotto: le opportunità si concretizzano nell’effettiva riduzione dei costi e dei tempi necessari alla realizzazione, con evidenti benefici per la competitività aziendale.

Analisi strutturale nel processo di simulazione: cosa è possibile indagare?

Ricreare un ambiente di testing virtuale offre di per sé imperdibili benefici, come la comprensione e visibilità a 360 gradi sui modelli. Le variabili e le condizioni del sistema possono essere modificate in qualunque momento, sulla base degli obiettivi dell’indagine fisica e delle prestazioni attese.

L’analisi strutturale è la soluzione per simulare in modo accurato una vasta gamma di scenari e comprendere come reagiranno uno o più componenti a stimoli: il risultato è un’indagine accurata, affidabile e sicura.

Una suite innovativa dedicata alla simulazione strutturale offre tutte le funzioni necessarie ai progettisti per prevedere reazioni e risposte.

L’indagine strutturale, infatti, mette in evidenza i comportamenti dei modelli nel caso di:

• urti
• cadute
• vibrazioni
• anomalie
• fatica
• carichi statici
• carichi termici

Per studiare gli effetti di queste condizioni sui prodotti, sono necessari tool e soluzioni diverse: dalle tecnologie per effettuare una simulazione strutturale a quelli che conducono analisi lineari, non lineari e dinamica veloce. I vantaggi di affidarsi a una suite integrata di applicazioni si concretizzano in una maggior efficienza progettuale, a fronte della sempre crescente complessità dei prodotti.

Proprio quest’ultimo aspetto porta le imprese alla ricerca di strumenti innovativi che ricreino un ambiente virtuale il più completo possibile; l’obiettivo è approfondire un’ampia gamma di scenari e sfide, come quelli che elenchiamo di seguito.

Analisi statiche lineari

In questa finestra rientrano tutte le situazioni in cui un sistema è sollecitato da un carico statico; i tool di analisi permettono di valutare le prestazioni strutturali dei diversi componenti, verificando anche possibili condizioni di instabilità. Gli strumenti permettono di testare più scenari, a livello di carichi e vincoli, simulando i cambiamenti di risposta da parte dei sistemi, alla luce di nuovi fattori, stimoli e sollecitazioni.

Analisi statiche non lineari

Qui rientrano tutte le analisi del caso precedente per cui, a causa della tipologia dei carichi o della loro entità, è necessario considerare la non linearità dei materiali, e quindi il loro comportamento plastico, piuttosto che le non linearità dei contatti o geometriche

Analisi dinamiche lineari o vibrazionali

La risposta dinamica di un sistema è un aspetto di natura ingegneristica mirato a indagare gli effetti delle vibrazioni sui prodotti. Le analisi vengono svolte nel campo delle frequenza, alla ricerca di possibili criticità legate a fenomeni di risonanza o fatica vibrazionale. In questo ramo, rientrano anche i calcoli del grado di comfort percepito in condizioni di oscillazioni meccaniche.

                                                                            Immagine realizzata da Ansys (https://www.ansys.com)

Analisi dinamiche esplicite

Le analisi dinamiche esplicite raccolgono tutti i fenomeni che si svolgono in tempi tali per cui non è possibile trascurare gli effetti dinamici inerziali dei soggetti delle nostre analisi, ed in cui la componente “non lineare” non può in nessun modo essere trascurata. Esempi tipici sono gli impatti, i drop test e le esplosioni.

Analisi multibody

L'analisi multibody riguarda lo studio delle interazioni tra diversi componenti strutturali, come ad esempio gli orologi meccanici o il cambio di una bici.

Analisi a fatica

La verifica a fatica identifica i segnali di usura di componenti e prodotti.

Affidarsi a software di simulazione completi e avanzati è la chiave per indagare fenomeni strutturali, con l’obiettivo di migliorare la progettazione.

Attraverso questi strumenti, i progettisti ottengono informazioni accurate e in modo rapido, con il vantaggio di risolvere criticità ingegneristiche senza compromettere gli obiettivi di business. Inoltre, le tecnologie integrate permettono di personalizzare lo sviluppo prodotto e, di conseguenza, prendere le migliori decisioni di progettazione. L’integrazione di più funzioni consente di calcolare diversi scenari in base a uno o più parametri, così da individuare quelli più adatti alle previsioni di realizzazione.

Se vuoi conoscere tutte le opportunità dei software di simulazione integrati, richiedi una consulenza gratuita. Uno dei nostri esperti è a tua disposizione per guidarti alla scoperta della soluzione per incrementare l'innovazione di prodotto e di processo.