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CAE e Simulazione

Con la nostra ampia esperienza nei campi della tecnologia CAE e della Simulazione, la vostra idea di prodotto sarà pronta per la produzione in serie in tempi rapidi ed economicamente efficienti. Elenchi di ambiziose caratteristiche di prodotto e tempi di sviluppo sempre più ridotti rendono necessario l'utilizzo di strumenti CAE efficaci e di servizi di professionisti qualificati. Il nostro Centro di Competenze CAE e Simulazione assicura la massima affidabilità nello sviluppo virtuale. Non importa se si tratta di sviluppo di componenti con tecnologia CAE, ottimizzazione del peso o complessa analisi di sistema, quando vi rivolgete a noi sapete di essere in ottime mani.

Le nostre principali aree di competenza: 

Sicurezza passiva

Lo sviluppo della sicurezza passiva si riferisce al processo di progettazione dei veicoli per ridurre al minimo le conseguenze degli incidenti per i passeggeri, per le vittime al di fuori del veicolo e per qualsiasi altro utente della strada. Si possono raggiungere alti livelli di sicurezza passiva ottimizzando il consumo di energia nella carrozzeria, i sistemi di ritenuta sincronizzati e una progettazione adeguata degli interni. In questo senso, la sicurezza passiva rappresenta una funzione complessiva del veicolo e si ottiene grazie all'interazione ottimale dei dispositivi.


Creazione di modelli

La chiave per un'analisi costruttiva e di alta qualità è una rete sottostante di elementi finiti. La nostra esperienza abbraccia le seguenti attività e campi d'azione:

Attività:

  • Costruzione di modelli principalmente in ANSA e Hypermesh, basati su dati CAD in qualsiasi formato
  • Costruzione di modelli da semplici a complessi, solidi e mid-surface, per Nastran, Abaqus, PamCrash, LsDyna, CFD, ecc.
  • Generazione di varianti su accordo, bozze
  • Assemblaggio e aggiornamenti via RBE, beam, vincoli, forze, contatti, ecc.
  • Validazione di modelli per studio pilota (proof of concept)
  • Sviluppo di derivati mediante la tecnica del morphing (componenti estensibili/comprimibili)
  • Problemi metodologici legati a tecniche speciali di immaginografia

Campi d'azione:

  • Veicoli completi nell'ingegneria automobilistica: scocca, portiere e sportelli completi di tecnologia di assemblaggio
  • Componenti interni:   sedili, cruscotto, console centrale, pannello porta, rivestimento tetto, ecc.
  • Componenti esterni: assale, motore, trasmissione, batteria ad alta tensione, sistemi di scarico, ecc...
  • Autobus e autocarri
  • Motocicli: telaio, accessori di plastica, componenti del motore, sospensioni, ecc.
  • Industria aerospaziale: sezioni di fusoliera, sistemi di aerazione, flap track, ecc.
  • Navi: scafo
  • Treni: locomotrici

Rigidità e resistenza

Per assicurare la solidità delle strutture è necessario ottimizzare i prerequisiti di rigidità e resistenza già nelle prime fasi. Supportiamo il vostro processo di sviluppo grazie alla nostra solida base di conoscenze, che possiamo applicare a tutti gli ambienti di sviluppo standard.

  • Calcolo della rigidità statica lineare
  • Simulazione dei requisiti di resistenza non lineare
  • Ottimizzazione della topologia e dello spessore delle pareti
  • Ottimizzazione delle costruzioni a strati nelle strutture composite
  • Unione di concetti per la costruzione con materiali misti

Supportiamo il vostro processo di sviluppo nelle seguenti aree:

  • Motorizzazioni e carrelli
  • Carrozzeria e relativi componenti
  • Interni e finiture
  • Componenti strutturali per stabilimenti e macchinari

Vibrazioni e acustica

Il comfort di guida e l'acustica stanno rapidamente diventando caratteristiche distintive e questo fatto porta ad un contestuale aumento delle richieste. Gestiamo la progettazione simulativa e il processo di coordinamento per i vostri componenti e assiemi:

  • Simulazione della rigidità dinamica
  • Analisi della risposta armonica e modale
  • Ricerca delle vibrazioni di funzionamento
  • Calcolo delle sensibilità di sistema
  • Ottimizzazione dei componenti
  • Regolazione del sistema di oscillazione e dello smorzatore a massa

Resistenza alla fatica e vita utile

Il desiderio di ridurre il peso e utilizzare i materiali in modo efficiente si traducono nell'affrontare sfide sempre maggiori al momento di valutare la vita utile. Vi aiutiamo a ottimizzare la resistenza alla fatica e la vita utile dei componenti strutturali nel corso del processo di progettazione:

  • Calcolo dei dati
  • Analisi dei dati
  • Determinazione dello spettro di carico
  • Pianificazione della vita utile per i carrelli e i componenti del gruppo motorizzazione
  • Coordinamento carrozzeria e relativi componenti
  • Ottimizzazione del percorso di carico

Simulazioni multi-body

Ci avvaliamo di simulazioni multi-body per aiutarvi a risolvere qualsiasi problema cinematico e dinamico, e vantiamo molti anni di esperienza in particolare nelle seguenti sub-aree, compresa l'integrazione di telai flessibili e sistemi a controllo variabile.

  • Dinamica del veicolo e comfort di guida
  • Simulazione del gruppo motopropulsore
  • Progettazione della scatola del cambio
  • Calcolo e analisi dei dati

Calcolo del flusso e simulazione termica

Il compito principale del reparto che si occupa del calcolo del flusso e della simulazione termica è condurre un'analisi termica di sistemi e componenti. Utilizziamo calcoli in 3D sia per il flusso (CFD) che per la conduzione termica e le radiazioni per esaminare in modo approfondito il trasferimento di calore. Sistemi in generale più complessi come i circuiti e i cicli di carica nei motori a combustione sono rappresentati utilizzando modelli 0D e 1D, che possono essere collegati a modelli 3D dettagliati di componenti e sottosistemi. Per la combustione del motore e il post-trattamento dei gas di scarico quali il condizionamento dell'aria (umidità), vengono presi in considerazione anche i processi di trasporto del materiale (comprese le reazioni chimiche). Le tecniche di simulazione impiegate sono generiche e trovano applicazione anche in altre aree. Tuttavia sono emerse una serie di “aree fondamentali”, come il calcolo della temperatura delle componenti nei veicoli in base al flusso nel vano motore, il condizionamento dell'aria nell'abitacolo e il rating di comfort, i calcoli per i sistemi di raffreddamento e i processi relativi ai cicli di carica, e il raffreddamento delle componenti elettriche come unità di controllo, batterie, LED e fari.


Metodi di sviluppo e software

Sviluppiamo un software messo a punto per soddisfare le vostre esigenze e i vostri requisiti:

  • Automazione mediante CAE e ambiente di simulazione
  • Pre/post elaborazione e risoluzione dei problemi nei singoli casi
  • Gestione dei dati di simulazione
  • Subroutine UMAT e VUMAT per Abaqus

Meccanica strutturale aerospaziale

La meccanica strutturale (aerospaziale) copre l'ampio spettro dello sviluppo componenti nel settore aerospaziale, con servizi che comprendono l'indagine strutturale, il dimensionamento, il supporto alla produzione, la definizione dei test, la gestione delle verifiche e la supervisione della produzione di serie. Oltre ai calcoli statici di resistenza, rigidità e stabilità, lavoriamo anche in altre aree fra cui l'analisi dinamica modale, la fatica e la cinematica. La nostra routine quotidiana comprende anche metodi “manuali” standard basati su HSB ed ESDU, come il metodo degli elementi finiti, che prevede calcoli per strutture di metallo nonché strutture monolitiche o a sandwich di fibre composite. Questa operazione richiede non solo un'ottimizzazione degli strati (direzione e quantità), ma anche un'analisi dei “registri degli strati'”in termini di sovrapposizione, dentellatura e livellamento degli strati.

Nell'ambito della nostra strategia aziendale nel lungo periodo, garantiamo ai nostri clienti una partnership affidabile e stabile, oltre alla nostra continua disponibilità per assisterli sempre in caso di aggiornamenti e riparazioni durante l'intero ciclo di vita del prodotto. Specialisti altamente qualificati ed esperti, uniti a un'ampia selezione di strumenti per lo sviluppo e l'analisi, ci consentono di rispondere a qualsiasi problema che i nostri clienti si trovino ad affrontare e di lavorare insieme per trovarvi una soluzione. Con i nostri clienti del settore dell'aviazione, per esempio, utilizziamo tutti gli strumenti di analisi più conosciuti per quel settore particolare e li adattiamo al progetto oppure sviluppiamo le nostre proprie soluzioni di software.

In questo modo garantiamo ai nostri clienti il supporto e la consulenza adeguati in aree quali:

  • Sviluppo di concetti strutturali
  • Creazione di principi progettuali (produzione di metalli e fibre composite)
  • Sviluppo e produzione di componenti metallici e in fibre composite
  • Ottimizzazione del peso per componenti metallici e in fibre composite
  • Generazione di dati di produzione (in modo specifico per componenti in fibre composite)
  • Supporto produzione in loco
  • Installazione e integrazione di sistemi (in particolare sistemi meccanici, tutti i capitoli ATA)
  • Sviluppo di componenti interni (cambuse, toilette, vani portaoggetti, arredi zone VIP)
  • Costruzione e progettazione di elementi della cabina (F2F, PSU, divisorie di classe, ecc.)

Simulazione elettromagnetica

Utilizzando i calcoli FE (2D/3D) in entrambi i domini del tempo e della frequenza, vi aiutiamo a risolvere problemi elettromagnetici quali:

  • Progettazione di componenti e sistemi elettrici ed elettromagnetici
  • Distribuzione del campo elettromagnetico in un'ampia gamma di materiali e geometrie
  • Sviluppo di forze e coppie dovute al campo elettromagnetico
  • Comportamento termico di elementi portatori di corrente (calore di conduzione)
  • Induzione elettromagnetica

In tutte queste aree possiamo affidarci alla nostra competenza nella progettazione di macchinari elettrici, attuatori elettromagnetici e sistemi correlati (elettrici-termici-meccanici).


Simulazione di sistema

In questo campo utilizziamo strumenti di simulazione come Mtlab Simulink, SimulationX, Dymola e GT Suite per analizzare correlazioni multifisiche e il nostro supporto include:

  • Gruppi motopropulsori
  • Carrelli regolamentati
  • Gestione dell'energia
  • Aria condizionata
  • Sistemi di raffreddamento
  • Cicli di carica
  • Accoppiamento e co-simulazione
  • Riduzione dell'ordine di un modello

Software Theseus-FE

Il software di simulazione Theseus-FE, da noi sviluppato e messo in commercio, utilizza il metodo a elementi finiti come base e sostanzialmente include i seguenti componenti:

  • una base di risolutore per simulazioni termiche (conduzione di calore e radiazione)
  • un modello termico-fisiologico per prevedere il comfort termico (per esempio all'interno dei veicoli o negli edifici)
  • un modulo speciale (forno) per prevedere le temperature della carrozzeria nei forni per l'asciugatura della vernice (compresa la subroutine dell'utente Abaqus per gli adesivi della carrozzeria)
  • un modulo speciale (e-coating) per simulare lo spessore dello strato di verniciatura in un contenitore di verniciatura cataforetica
  • una potente interfaccia utente grafica (GUI) per la creazione dei modelli e la valutazione dei risultati
  • utensili di innesto, ad esempio per software CFD come Star-CCM+ e OpenFOAM
  • un mapper per trasmettere i risultati tra le varie reti e i formati dei risultati

THESEUS-FE è utilizzato soprattutto per i clienti dell'industria automobilistica, ma trova anche impiego nella fisica della costruzione e nei dipartimenti aerospaziali delle università e degli istituti accademici/scientifici.

Al seguente link sono disponibili ulteriori informazioni su THESEUS-FE: http://www.theseus-fe.com