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Analisi Strutturali e Impiego di materiali compositi per l'ingegneria navale
Il trasferimento tecnologico, come strumento per lo sviluppo competitivo di sistemi complessi, innovativi e di elevato livello qualitativo, quali i prodotti richiesti dall’odierno mercato nautico, assume un ruolo centrale e strategico nella proposta di strumenti, attività e servizi indirizzata esplicitamente alla progettazione nautica. In particolare, l'impiego sistematico di strumenti propri della sperimentazione virtuale, divenuto obbligatorio in settori ad alto contenuto tecnologico, è perfettamente e facilmente mutuabile nei processi progettuali dell’ingegneria navale, con l’obiettivo dichiarato di incrementare qualità, prestazioni e produttività in maniera contestuale alla riduzione dei costi e dei tempi di produzione. Adottare logiche industriali che si basano su strumenti tecnologicamente avanzati, quali quelli di prototipazione virtuale, per studi di fattibilità, previsione delle prestazioni, analisi strutturali, impiego di materiali compositi ed ottimizzazione del processo e del prodotto, è una risposta naturale ad una richiesta di standard sempre più elevati.
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Fig. 1 - Analisi Processo Produttivo
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Riportiamo come esempio un’applicazione notevole della metodologia integrata a supporto della progettazione di strutture in composito su scafi di imbarcazioni, sia plananti sia dislocanti, affrontata in collaborazione con FHNW - Fachhochschule Nordwestschweiz (University of Applied Sciences Northwestern Switzerland) sul prototipo TENDER 08 (cfr Fig. 2)
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Fig. 2 - prototipo Tender 08
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Questa metodologia, oramai verificata e consolidata, sfruttando le potenzialità della piattaforma progettuale modeFRONTIER, permette la completa integrazione di:
- dati sperimentali necessari alla caratterizzazione dei materiali costituenti (e.g. pre-preg, fibre secche, resine, etc) per una reale confidenza e ripetitività delle informazioni di input;
- effetti del processo produttivo di infusione per migliorare la qualità del prodotto e ridurre i costi/tempi di assemblaggio delle singole parti attraverso il rispetto preciso delle tolleranze (cfr. Fig. 1);
- software per la progettazione di materiali compositi ESAComp, adottato per la valutazione del soddisfacimento dei regolamenti a cui lo scafo è soggetto (e.g. R.I.Na. e ISO);
- codice agli elementi finiti ANSYS, per la previsione del comportamento strutturale (cfr. Fig. 2);
- codici ad hoc per la previsione del comportamento idrodinamico e delle prestazioni.
Il tutto senza tralasciare gli aspetti relativi al design, all’ergonomia, alla destinazione d’uso ed ai costi di produzione.
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Fig. 3 - confronto tra i valori di efficienza dell’imbarcazione
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L’adozione di questa metodologia ha permesso il passaggio da una logica basata sull’utilizzo di materiali efficaci alla progettazione di componenti efficaci. Il risultato è un’imbarcazione più leggera, con migliore efficienza idrodinamica, soggetta a carichi minori e con riduzione dei sistemi di trasmissione, e che, in estrema sintesi presenta prestazioni estremamente migliori rispetto ai prodotti concorrenti (cfr. Fig. 3).
Per ulteriori informazioni:
info@enginsoft.it
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