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Ottimizziamo il lavoro, ottimizzando il prodotto
Inspire Structure
Scopri come mantenere le prestazioni dei tuoi CAD andando a ridurre il loro peso sul singolo componente o sugli assiemi grazie ad Inspire Structure.
Articolo pubblicato da Riccardo Bianco 15 aprile 2021
In queste pagine abbiamo già parlato di strumenti semplici che permettono di valutare la qualità del proprio lavoro, intesa come la possibilità di valutare
se il progetto che si sta portando avanti è in linea con le aspettative di performance richieste. In quest'ambito SIMSOLID permette di avere risposte in tempi rapidi
e senza richiedere sforzi eccessivi in termini di preparazione ed analisi.
Questa volta vediamo come il progettista possa ottenere semplicemente risposta ad un'altra domanda fondamentale:
" è possibile ridurre il peso di un componente (o di un assieme), mantenendo le prestazioni del componente originale ? ".
Per farlo ALTAIR mette a disposizione il software INSPIRE, che permette di ottenere questa risposta (e tante altre) sfruttando una tecnologia consolidata nel tempo attraverso il codice OPTISTRUCT, che da anni è considerato leader nell'ambito dell'ottimizzazione topologica.
Come si conviene alla filosofia INSPIRE, la semplicità d'uso e la velocità di esecuzione delle analisi permettono di affiancare il progettista in ogni fase
del progetto, senza bisogno di avere competenze da analista strutturale e senza rallentare il "time to market".
Questo articolo non vuole sicuramente andare a spiegare tecnicamente il concetto di OTTIMIZZAZIONE TOPOLOGICA, ma vuole soffermarsi su come questa, inserita in un interfaccia semplice ed amichevole, permette al progettista di caricare direttamente il CAD del componente e, graficamente, andare a semplificare
la geometria ed inserire vincoli e carichi, assegnare i materiali, per ottenere come risultato l'eliminazione di tutto quel materiale che in qualche modo
non partecipa alla resistenza dello stesso alle sollecitazioni imposte, e quindi una chiara indicazione di dove sarà possibile eliminare materiale dal componente, con la possibilità di ridurne il peso senza perdere in prestazioni.
Ma INSPIRE si spinge oltre, ed offre all'utente strumenti dedicati per rispondere alle esigenze di due importanti fasi dell'ottimizzazione. La prima
è la determinazione dei carichi in gioco, mentre la seconda è quella di poter trovare la miglior forma senza essere influenzati dalle geometrie originali.
Come si potrà vedere nel video, è possibile inserire il componente all'interno di un cinematismo che riproponga le reali condizioni di carico al contorno (molte volte più semplici da ritrovare sperimentalmente) in modo da estrarre i reali carichi che arrivano al componente che si vuole verificare, ed utilizzare questi ultimi per la fase di ottimizzazione, facilitando di molto il lavoro del progettista.
Forma e performance
Ancora più interessante la possibilità di creare uno spazio di progettazione più ampio, che inglobi il progetto originale e ne porti i contorni al limite dello spazio di progettazione disponibile. Quello che si ottiene in questo modo è una forma non definita che permette ad INSPIRE di "muoversi" in un ambiente più ampio,
con una maggiore libertà, che può dare come risultato una forma anche molto diversa da quanto originariamente pensato dal progettista, con la certezza
che il risultato sarà la miglior forma che, a parità di performance richieste, usi la minor quantità di materiale possibile e che meglio si sposi con la tecnologia scelta per produrlo.
Proprio la possibilità di vincolare la forma alla tecnologia di produzione (3D, fusione, stampaggio, estrusione ed altro) fa si che la forma indicata dall'ottimizzazione non sia un semplice esercizio di stile, poi difficilmente trasformabile in realtà, ma al contrario potrà essere una chiara indicazione che il progettista potrà definire
nei dettagli per poi portarla in produzione.
Nel video si può vedere in azione il modulo che simula la fase di produzione con la tecnologia di stampa additiva. Questo fa parte di moduli di manufacturing
che coprono le diverse tecnologie produttive più diffuse, in modo da valutare la reale "fattibilità" del progetto, ma il funzionamento di questi moduli sarà oggetto di prossimi articoli sul nostro canale.
All'inizio di questo articolo abbiamo parlato di SIMSOLID come "strumento" per ottenere risultati in modo molto veloce.La seconda parte del video riportato qui di seguito propone proprio l'integrazione fra INSPIRE e SIMSOLID, in modo da sfruttare l'ambiente e gli strumenti di modifica geometrica del primo, senza rinunciare alla possibilità di ottenere risultati delle analisi in tempi rapidissimi.Forzando un po' il discorso, questa integrazione permette un'altra forma
di "ottimizzazione". Infatti la velocità di analisi del comportamento del progetto sottoposto a carichi di lavoro, integrata con la possibilità di modificare in modo semplice la geometria direttamente in INSPIRE, e valutarne in pochi secondi l'effetto sul comportamento rilanciando un analisi, permette al progettista di verificare e migliorare il progetto in modo molto semplice, senza continui passaggi tra il CAD ed il CAE, con conseguenze molto positive in termini di velocità
e precisione.
