Analisi di Impatto e Crash
Vi sono molti prodotti che nel proprio scenario operativo, o in fase di omologazione / certificazione, vengono sottoposti a condizioni assimilabili a urti o impatti: basti pensare ai crash test automobilistici, ma anche a drop test nel campo di prodotti elettronici di largo consumo o a condizioni di scoppio o balistiche nel caso di prodotti militari. Quando un sistema è sottoposto a sollecitazioni variabili repentinamente nel tempo, in modo non-periodico, non è possibile prevederne in modo accurato il comportamento tramite analisi statiche “equivalenti” o vibrazionali: la simulazione dinamica transitoria è la sola via percorribile. Spesso accade che a sollecitazioni fortemente variabili nel tempo siano abbinate sorgenti di non-linearità (assorbimento di energia dovuto a grandi plasticizzazioni, contatto tra parti, etc.). In questi casi si parla di simulazioni di impatto o crash in senso stretto, e si entra nel campo di azione dei codici di calcolo FEM detti “espliciti”.
Lo sviluppo di hardware sempre più performante a basso costo e la estrema parallelizzazione del calcolo consentita dai software espliciti di ultima generazione rendono possibile la simulazione di problemi di impatto su sistemi molto complessi e finemente schematizzati in tempi relativamente brevi. Si pensi che un crash test su vettura completa può ormai essere simulato nell’arco di poche ore di calcolo.
Diventa quindi possibile simulare più varianti di progetto e valutare nell’ambiente virtuale la configurazione più promettente da sottoporre al test fisico di omologazione, con ragionevole garanzia che se la prova è stata superata nell’ambiente virtuale lo sarà anche in condizioni di prova reale.
Se si considera che i crash test sono di tipo distruttivo e che l’elaborazione delle modifiche da apportare in caso di un eventuale fallimento del test spesso non sono affatto intuitive, si comprende come ormai sia diventato un procedimento standard l’impiego del CAE in questo settore.
SmartCAE ha affrontato simulazioni di impatto in campo automobilistico, nel campo della simulazione di processo (simulazione di formatura), nel settore delle attrezzature sportive (caschi da sci), nel settore militare (hail strike).
In particolare, è stato possibile comprendere, affrontare e risolvere con successo e con risultati predittivi, il comportamento in condizioni di crash di strutture di assorbimento energia in materiali compositi, disciplina ad oggi tra le più complesse dell’ingegneria strutturale.
