Se ti stai chiedendo come trovare il modo per garantire al tuo progetto le migliori prestazioni in termini di resistenza-peso, risposta in frequenza o rigidezza, continua a leggere questo articolo perché intendiamo darti qualche utile spunto.
Come saprai esistono 3 tipi di ottimizzazione strutturale (che possono anche combinarsi tra loro in un processo generale più complesso): l’Ottimizzazione Parametrica, l’Ottimizzazione di Forma e l’Ottimizzazione Topologica.
Nell’ambito della meccanica, l’ottimizzazione storicamente più diffusa (e ancora valida) è quella parametrica – talvolta scambiata con l’ottimizzazione di forma.
Per le applicazioni avanzate però può essere vincente partire dall’ottimizzazione topologica, che oggi è il tipo di ottimizzazione più in rapida crescita. L’ottimizzazione topologica è estremamente utile nella prima fase del progetto, in quanto consente di scoprire la migliore distribuzione di materiale all’interno di un determinato spazio, prendendo in considerazione specifiche funzionali e vincoli di produzione.
Funzionalità ormai indispensabili per l’ottimizzazione strutturale
Durante la preparazione del tuo progetto è possibile eseguire l’analisi di ottimizzazione strutturale utilizzando lo strumento SolidWorks Simulation integrato nella progettazione CAD.
Le principali funzionalità di ottimizzazione che puoi trovare in SolidWorks sono:
- gli Studi Topologici, che permettono la ricerca di nuove forme e soluzioni, con il miglioramento dei rapporti resistenza/massa e rigidezza/massa; il risultato sono la riduzione dei pesi e l’aumento delle prestazioni;
- l’Ottimizzazione parametrica dei Design Studies FEM di SOLIDWORKS Simulation;
- l’Ottimizzazione dei meccanismi dei Design Studies dinamici di SOLIDWORKS Motion;
- le Ottimizzazioni fluidodinamiche degli studi parametrici di SOLIDWORKS Flow Simulation.
Un altro valore aggiunto che offre SOLIDWORKS Simulation è quello di dare la possibilità al team di progettazione di lavorare insieme contemporaneamente, con uno scambio immediato di informazioni, così da poter riutilizzare le analisi precedenti per velocizzare il ciclo di progettazione- produzione. I test virtuali anticipano il comportamento di parti e prodotti prima ancora della realizzazione dei prototipi di collaudo, portando sul mercato prodotti di qualità superiore in tempi più brevi e a costi inferiori.
I vecchi limiti dell’ottimizzazione strutturale
L’impiego diffuso dell’ottimizzazione topologica nella progettazione meccanica era limitato da vari fattori:
1) la scarsa disponibilità e gli alti costi dei sistemi di calcolo (sia software che hardware);
2) il fatto che fosse adeguata solo a limitati tipi di applicazioni finali e tipologie di produzione;
3) la necessità di riprogettare le parti, dopo l’ottimizzazione, per industrializzarle.
La stampa 3D in sinergia con l’ottimizzazione topologica
Il punto (3) costituisce la barriera più evidente per le tecnologie classiche di produzione in serie: l’ottimizzazione fornisce una soluzione “grezza” che deve essere rimodellata successivamente, in parte o in toto. Si pensi ad esempio ad un componente che deve essere prodotto in pressofusione o lavorato in macchina utensile: le forme organiche generate da uno studio topologico devono essere approssimate con funzioni solide, per poter andare in macchina.
A migliorare il processo, colmando un gap temporale e funzionale, viene in nostro aiuto la tecnologia della stampa 3D industriale, con risultati molto interessanti, in quanto si possono ottenere non solo forme grezze ma pezzi pronti all’uso.
La stampa 3D è in grado di riprodurre le forme organiche dell’ottimizzazione topologica in maniera più naturale: con la stampa 3D infatti si passa dalla forma teorica alla produzione in modo più diretto.
Se desideri saperne di più ti aspettiamo ad uno dei nostri prossimi incontri gratuiti di 3D Printing Academy per scoprire come il binomio Stampa 3D e progettazione con SOLIDWORKS Simulation possa garantire una produzione più economica e funzionale con oggetti super leggeri.
Qui sotto ti proponiamo un interessante video introduttivo sulle importanti funzioni di ottimizzazione di SolidWorks Simulation che potranno aiutarti a rendere migliore il tuo progetto.
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