L’utilizzo della Simulazione Virtuale è, senza alcun dubbio, la strategia chiave per vincere in un ambiente competitivo a livello mondiale. L’approccio innovativo di calcolo integrato (Design Chain) tiene conto del processo produttivo fin dalle prime fasi del ciclo di progettazione, in funzione dell’Ottimizzazione del componente.
In questo lavoro le tecnologie di simulazione ingegneristica prevedono l’analisi virtuale del processo di produzione dettagliato in grado di predire la qualità del componente finale in termini di difetti e comportamento strutturale. A sua volta, il comportamento strutturale, durante l’esercizio del componente, fornisce informazioni sulle sue prestazioni meccaniche.
Inoltre le tecniche di ottimizzazione automatica permettono, attraverso l'uso combinato delle simulazioni di processo e delle simulazioni strutturali, di definire il “design” dell’oggetto attraverso modifiche automatiche della sua forma e quindi di verificare l'efficacia del cambiamento in termini di resistenza strutturale.
L'aspetto più innovativo è la possibilità di effettuare una simulazione strutturale utilizzando, come condizione iniziale, le proprietà meccaniche locali e lo stato di pre - stress dovuto alle tensioni residue al termine del processo di colata del getto.
Viene quindi presentata la riprogettazione del “Supporto Rullo”, per un impianto di produzione della carta, fabbricato in ghisa sferoidale GJS400, considerando come obiettivi dell’ottimizzazione:
- La riduzione al minimo del peso del componente;
- La riduzione al minimo della deformazione meccanica del componente.
L'uso del software di Ottimizzazione modeFRONTIER fornisce la possibilità di esplorare diverse configurazioni geometriche, grazie al suo algoritmo genetico multi- obiettivo (MOGA), e di trovare la curva di Ottimo degli obiettivi contrastanti tra loro.
Il lavoro ha permesso di verificare con il software ANSYS la presenza di alcune aree con picchi di stress residui, aventi un effetto decrescente sulla vita a fatica del componente. Cio’ sottolinea l'importanza di prendere in considerazione l'analisi di Ottimizzazione Integrata (Design Chain), che comprenda sia la simulazione di colata con il software MAGMA che le analisi strutturali con i carichi ai quali il componente è sottoposto.
Topic area
- Ottimizzazione Multi-obiettivo del componente
- Fonderia Ghisa
- Design chain (MAGMA-ANSYS
A chi è rivolto
Ingegneri e tecnici coinvolti nello sviluppo-prodotto mediante la simulazione; Manager di uffici tecnici, Supply Chain manager; OEM; Tier 1-2
