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La verifica della integrità strutturale degli organi meccanici rappresenta certamente una fase importante del ciclo di progettazione, almeno
per quei prodotti merceologici che sono chiamati a resistere all'azione di
carichi. Unitamente a ciò, l'esigenza di produrre con costi e tempi sempre
minori ma con qualità crescente impone l'utilizzo di tecniche avanzate di
progettazione che potremmo raggruppare sotto il nome di "PROTOTIPAZIONE
VIRTUALE". In effetti la modellazione ad Elementi Finiti consente di
realizzare una rappresentazione virtuale del comportamento strutturale di un
determinato oggetto. È così
possibile, prima ancora di costruire il pezzo, sapere se esso sarà in grado di
resistere alle forze che lo sollecitano durante l'utilizzo per il quale è stato
progettato. I vantaggi che derivano da questo approccio alla progettazione, sia
in termini di tempo sia sotto l'aspetto economico, sono fin troppo evidenti
perchè ci si soffermi su questo punto. Tuttavia occorre andare cauti nell'utilizzo di strumenti così evoluti: infatti, se da un lato i benefici che si traggono dall'analisi numerica delle
strutture sono notevoli per il progettista intenzionato ad esempio a vagliare
diverse soluzioni di uno stesso progetto cercando quella ottimale, dall'altro
lato è indispensabile esercitare un forte controllo sui dati in ingresso al
codice di calcolo e sui risultati che questo presenta.
Ecco allora definirsi il ruolo dello Strutturista, cioè di quell'individuo che si fa carico di implementare il modello ad Elementi Finiti
della struttura da calcolare (costruendo la geometria, valutando il tipo di
elemento da impiegare, imponendo le opportune condizioni al contorno - forze e
vincoli), di valutare la bontà numerica del calcolo, di interpretarne i
risultati, di utilizzare gli stessi per effettuare le analisi sulle varie parti
della struttura e infine di validare eventualmente il modello adottato
attraverso l'effettuazione di prove sperimentali (ad esempio estensimetriche). Va da
sè che questa figura professionale deve avere profonde conoscenze nella Meccanica
dei Solidi, nel Calcolo Strutturale, nel Calcolo Numerico e, ovviamente, nella
teoria del Metodo degli Elementi Finiti.
Oggigiorno purtroppo, per ragioni di tipo prevalentemente commerciale che tendono ad esaltare la facilità di utilizzo del
software omettendo le fonti di pericolo che derivano da un suo uso improprio,
accade che utilizzatori scarsamente preparati per questa funzione presentino
dei risultati ottenuti sulla base di ipotesi quantomeno azzardate (mesh
inadeguata, tipo di elemento non adatto al fenomeno che si vuole indagare,
vincoli e carichi che non rispettano la realtà, ecc.): le conseguenze di tutto
ciò assumono diversi livelli di gravità relativamente al settore in cui
l'utente si trova ad operare. Appare allora evidente che questa fase delicata
del ciclo di progettazione (almeno durante le verifiche strutturali finali) non
può né deve essere affidata a chicchessia, ma a professionisti che abbiano
specificatamente questo ruolo, siano essi impiegati, consulenti o collaboratori
occasionali.
CG CAE esiste proprio per questo: offrire un supporto
professionale di alto livello nell’ambito della simulazione del comportamento
termo-strutturale di assiemi meccanici complessi.
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