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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.

Referente

Thomas Schneider
Chief Operating Officer
Direttore della CoC CAE e simulazione
thomas.schneiderarrk-engineeringcom


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:

  • I modelli vengono costruiti principalmente in ANSA/Hypermesh sulla base dei dati CAD di qualsiasi formato.
  • Sviluppo di Include compatibili e completi per Nastran, Abaqus, PamCrash, LsDyna, CFD...
  • Creazione di varianti in base ad accordi e schizzi
  • Assemblaggio e aggiornamento mediante sistemi di collegamento come vincoli, forze, contatti...
  • Validazione dei modelli per la prova di operabilità
  • Sviluppo di derivati tramite morphing (estensione/compressione dei componenti)
  • Problemi metodologici legati a illustrazioni speciali di sistemi di collegamento...
  • Prova di operabilità tramite simulazione dei modelli

Campo d'azione:

  • Veicoli completi: struttura scocca, portiere e sportelli completi di sistemi di collegamento
  • Componenti interni: sedili, cruscotto, consolle centrale, pannelli rivestimento portiera, tettuccio...
  • Componenti esterni: supporto per assale, motore, cambio, batterie HV, impianti di scarico...
  • Pullman e camion
  • Motocicli: telaio, elementi in plastica, componenti del motore, sospensioni...
  • Settore aeronautico: sezioni della fusoliera, sistemi di ventilazione, guida dei flap...
  • Settore navale: struttura scafo
  • Settore ferroviario: elettromotrici
  • e molto altro ancora...

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

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
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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. 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.


Software e sviluppo di metodi

Sviluppiamo software professionali per supportare e automatizzare i processi CAE, dalla creazione di modelli alla gestione di simulazioni e dati, passando per la postelaborazione.

  • Script e strumenti per l'automazione dei processi CAE
  • Strumenti standalone in C#/Java/Python ecc.
  • Applicazioni web con JavaEE/Angular ecc.
  • Gestione dati di simulazione
  • Sviluppo di software professionale con Scrum, unit test e Continuous Integration

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.

  • 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'energiaAria condizionata
  • Sistemi di raffreddamento
  • Cicli di caricaAccoppiamento 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