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 / Studio di Progettazione
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Analisi agli Elementi Finiti |
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Una progettazione strutturale che richieda una ottimizzazione di fattori di resistenza, rigidezza e peso non può prescindere dall'uso di strumenti di analisi FEM.
L'analisi FEM permette un'indagine puntuale dell'oggetto da progettare che altrimenti non sarebbe possibile con i classici strumenti analitici.
Un'analisi agli elementi finiti accurata richiede:
- Un modello CAD 3D "intelligente" nel senso che contenga tutte le geometrie critiche che possono influenzare il risultato finale ma che nello stesso tempo sia epurato da appendici non significative in modo da velocizzare il tempo di calcolo.
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- Delle condizioni al contorno che siano le più esemplificative delle condizioni di impiego critiche.
- Una scelta di elementi di meshatura congruente al tipo di analisi da effettuare.
- Una corretta interpretazione dei risultati.
I vantaggi principali conseguenti all'uso di un approccio FEM al dimensionamento di un prodotto sono:
- una rapida scelta della configurazione ottimale riducendo al minimo o addirittura annulando la fase di prototipazione;
- riduzione del peso;
- conseguente ed elevata riduzione dei costi;
- elevata precisione di dimensionamento rispetto al fattore di sicurezza prescelto;
- accettazione dei risultati dai vari enti di classifica e verifica che ne hanno ormai riconosciuto universalmente la validità;
Il termine generico calcolo o analisi FEM comprende in realtà diversi tipi di analisi come, ad esempio,:
- analisi lineari;
- analisi non lineari dovute alla geometria (large deflection o di contatto) o al materiale;
- analisi di instabilità (buckling);
- analisi modale per determinare la frequenza propria.
Tali analisi possono essere applicati a prodotti fatti da materiali isotropici o, a maggior ragione, da materiali compositi dove a causa dell'anisotropia il grado di difficoltà nel calcolo analitico è ancor più grande mentre l'uso di strumenti FEM permette di considerarli quasi alla stessa stregua dei materiali isotropici da un punto di vista di tempi di analisi.
Alcuni esempi di applicazione di questi concetti, da parte di FEMstrutture, sono mostrati nelle immagini qui sopra.
- Verifica strutturale del fasciame e di tutte le strutture di barche in composito sia motore che a vela.
- Dimensionamento di componenti come tendalini o passerelle per yachts.
- O anche il dimensionamento di una coda di girocottero nel campo aeronautico.
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