Laminate Tools

Laminate Tools è un software per Windows sviluppato da Anaglyph che supporta gli ingegneri nelle fasi di progettazione, analisi e produzione di strutture in laminati compositi. Al progettista, Laminate Tools fornisce un mezzo intuitivo per definire rapidamente configurazioni di laminati che riflettono accuratamente la composizione per pelli fisiche della struttura. L’analista trae beneficio da Laminate Tools in virtù del fatto che la definizione della laminazione così come concepita dal progettista è disponibile senza ambiguità rendendo estremamente agile la generazione del modello di calcolo. Il tempo risparmiato nelle fasi di modellazione può essere impiegato per le più pregiate attività di verifica e ottimizzazione. Per chi si occupa della produzione, Laminate Tools fornisce la possibilità di individuare preventivamente problemi produttivi e di disporre di informazioni complete ed accurate sui materiali di produzione, inclusi gli sviluppi in piano di ciascuno strato da deporre. In tal modo è possibile eliminare una prototipazione per tentativi e minimizzare lo spreco di materiale.

Laminate Tools

Integrazione di Progettazione, Analisi e Produzione

Lo sviluppo di componenti in compositi richiede una stretta interazione tra progettisti, analisti e responsabili di produzione, a partire dalle fasi concettuali fino a quelle esecutive. Laminate Tools fornisce un mezzo di comunicazione omogeneo ed univoco tra i soggetti decisivi che prendono parte allo sviluppo. Il laminato è definito in un modo comprensibili a ciascuno di essi. Le proprietà delle pelli, inclusi orientamento delle fibre e sviluppo, vengono memorizzate in un unico database. Tali dati possono inoltre essere trasferiti ad altri strumenti specifici per la progettazione di compositi.

Laminate Tools

Risolvere i problemi prima della produzione

Quando le pelli vengono deposte su superfici curve, possono intervenire distorsioni del materiale e deviazioni dell’angolo delle fibre rispetto al valore teorico. Una distorsione eccessiva delle pelli comporta difficoltà di laminazione, e disallineamento delle fibre rispetto a quanto desiderato. Laminate Tools è provvisto di algoritmi robusti e accurati per la simulazione del “draping” delle pelli in tempo reale. Se vengono superati i livelli di deformazione ammissibili, l’utente può intervenire inserendo dei tagli sulla pelle o modificandone collocazione e/o orientamento. Identificare problematiche produttive ed avere la possibilità di intervenire su di esse in fase preliminare permette di ottenere significativi risparmi di tempi e costi rispetto a modifiche in fase avanzata. Laminate Tools consente anche una valutazione preventiva accurata delle quantità di materiale effettivamente necessarie.

Laminate Tools Rhinoceros

Tenere sotto controllo il modello matematico

I modelli matematici delle strutture in compositi tendono ad essere molto più complessi di quelli di strutture convenzionali. Per esempio, un telaio monoscocca di una vettura da competizione è tipicamente composto da centinaia di pelli. E’ impossibile controllare e seguire nello sviluppo del progetto l’effettivo impiego di un così grande numero di informazioni senza strumenti specializzati per i compositi. Laminate Tools fornisce strumenti potenti per la visualizzazione e l’analisi delle laminazioni. I dettali su ciascuna pelle o la sequenza di laminazione in ciascun punto della struttura possono essere controllati istantaneamente, anche tramite visualizzazione dei sezioni del laminato.

Calcolare il Failure Index ed il Coefficiente di Sicurezza

Le modalità di rottura delle strutture in compositi sono complesse in virtù della natura anisotropa dei materiali che costituiscono le pelli e della microstruttura dei laminati. Laminate Tools calcola i failure index usando i criteri di resistenza più diffusi: massima tensione, Tsai-Wu, Hill, Hoffman, Hankinson, Cowin. L’utente può altresì definire un proprio algoritmo per il calcolo della resistenza e collegarlo al software tramite librerie dinamiche. L’analisi di resistenza utilizza le tensioni o le deformazioni e le proprietà dei materiali definite nel file FEM di risultati. Per ciascun elemento possono essere calcolati i margini di sicurezza, il fattore di sicurezza ed il failure index, e visualizzati in forma di mappatura. E’ disponibile anche un riassunto testuale dei risultati più critici.

Creare facilmente il modello FEM del laminato

Il metodo tradizionale di creazione del modello FEM di una struttura in compositi comporta assunzioni semplificative sulla forma, estensione e sequenza di laminazione di “zone” della struttura. Un siffatto modello di calcolo non rappresenta nel dettaglio la realtà del componente effettivo, e, nel contempo, richiede tempi considerevoli per essere creato e messo a punto. E’ inoltre richiesta esperienza specifica per attuare le assunzioni semplificative senza che ciò incida sulla accuratezza dei risultati. Laminate Tools calcola e memorizza l’angolo locale delle fibre e la distorsione di ciascuna pelle su ciascun elemento finito della struttura. Tali informazioni vengono trasformate in proprietà composite locali interpretabili dal solutore Nastran automaticamente, garantendo il massimo grado di affinità tra la struttura reale ed il modello FEM. Da sottolineare il fatto che interventi ulteriori di modifica sulla laminazione tipicamente richiesti nella ottimizzazione della struttura possono essere realizzati e ri-analizzati molto rapidamente.

Ottimizza materiale, pelli e laminazione

Laminate Tools permette di modificare rapidamente la configurazione di progetto ed il modello FEM durante lo sviluppo del componente. Ciò permette all’ingegnere di effettuare una ottimizzazione raffinata della struttura impiegando lo stesso tempo richiesto, con metodi tradizionali, ad analizzare la configurazione base.

Generare i dati di produzione

Data la maggior complessità di una struttura in materiali compositi rispetto ad un componente analogo in materiali isotropi, è richiesta una quantità proporzionalmente maggiore di dati ed informazioni per definirne le specifiche produttive. Laminate Tools genera una lista sequenziale di pelli e modelli CAD 3D e 2D delle pelli in posizione finale e sviluppate in piano. Ciò elimina l’approccio trial-and-error al draping, e la variabilità sulle caratteristiche finali dei componenti in relazione alla libertà discrezionale di chi effettua materialmente la laminazione. E’anche possibile esportare la superficie stampo corretta in funzione degli ispessimenti e deformazioni a taglio dei tessuti, riducendo la stagnazione di resina durante il riempimento stampo per produzioni in RTM (Resin Transfer Moulding). Con Laminate Tools, un reale controllo di qualità può essere implementato nel processo di produzione. Ciò che è stato concepito in fase di progettazione corrisponde esattamente a ciò che è stato calcolato ed infine prodotto.