Analisi di Strutture in Compositi
I materiali compositi avanzati, in virtù dei vantaggi che offrono in termini di rapporto resistenza / peso, rigidezza / peso e di libertà di progettazione, stanno trovando sempre più spazio sia nei loro settori di applicazione tradizionali (aeronautico, aerospaziale, militare, delle competizioni automobilistiche e nautiche) che in settori più legati al consumo di massa. Le prerogative di questi materiali, sia legate alle tecnologie costruttive, sia dipendenti dal loro carattere anisotropo, richiedono una particolare attenzione, esperienza specifica e sensibilità in fase di progettazione e calcolo.
L’ingegnere calcolatore che si occupi di compositi deve avere un elevato grado di consapevolezza riguardo alle metodologie produttive di componenti in compositi e alle loro giunzioni strutturali, ed un considerevole background teorico di base riguardo all’elasticità dei materiali ortotropi ed ai loro criteri di resistenza.
Unendo la sensibilità progettuale e rispetto al “manufacturing” alla preparazione ingegneristica dell’analista esperto, SmartCAE garantisce ai propri clienti un supporto operativo efficace allo sviluppo, dimensionamento e ottimizzazione di sistemi complessi in materiali compositi, consentendo da un lato di sfruttare appieno i vantaggi offerti da questi materiali, dall’altro di gestirne i punti deboli (comportamento fragile e disomogeneo, non ripetibilità delle prestazioni, sensibilità al draping, etc.) e di evitare la concezione di strutture realizzabili con difficoltà o con costi eccessivi in sede costruttiva.
Modello FEM telaio monoscocca vettura granturismo per ottimizzazione rigidezza
L’esperienza di SmartCAE nel campo dei materiali compositi è di decine di anni-uomo, ed è stata maturata nel corso di ambiziosi ed importanti progetti in campo aeronautico, aerospaziale, militare, nautico (Coppa America), automobilistico (Formula 1, granturismo), ma anche tramite la validazione ed il dimensionamento di progetti innovativi nel campo delle macchine utensili, degli arti protesici, dell’industrial design, etc.
I temi progettuali affrontati hanno riguardato sia classici approcci di progettazione a rigidezza e/o resistenza (first-ply-failure), sia la valutazione di aspetti termo-strutturali, che simulazioni in regime di danneggiamento progressivo (progressive failure), valutazione dell’innesco e della progressione di delaminazione (tramite l’uso di tecniche CZM ed elementi coesivi), stima della vita a fatica.
SmartCAE ha inoltre condotto analisi di compositi in condizioni di carichi dinamici transitori, sia inerenti l’aspetto della risposta vibrazionale, che, in particolar modo, relativi all’assorbimento di energia in condizioni di crash, tramite modelli di calcolo predittivi e dettagliati del danneggiamento del materiale, ed in condizioni di impatto balistico.
Studio di draping (drappeggiabilità) su scocca racing
