ENGINEERING
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Soddisfiamo le vostre necessità di analisi e calcolo.
ENGINEERING
L’attività di engineering consiste nell’insieme delle attività connesse alla progettazione, produzione e controllo degli impianti industriali. Nello specifico la nostra società è in grado di offrire i seguenti servizi:
- Teoria di riferimento
- Studio della concorrenza
- Studio prodotti similari
- Documentazione Esistente
Prima di cominciare a progettare è importante capire la tecnologia che dobbiamo impegnare! E necessario studiare, confrontarsi, analizzare la concorrenza in modo tale da essere leader di quello che vogliamo proporre nel mercato. Il copia e incolla non è possibile, bisogna essere competenti e degli specialisti, non vi è spazio per l’improvvisazione.
- Calcolo delle azioni
- Definizione dei vincoli
- Note di calcolo
- Dimensionamento del sistema
La fase successiva è la ricerca delle azioni e dei vincoli da imporre alla struttura al fine di poterla dimensionare, passando di fatto dall’idea astratta a un componente che abbia un senso in termini di volume e di peso.
In questa fase i progetti prendono vita, permettendo di passare da progetti MONOdimensionali a progetti TRIdimensionali.
- Multibody – Stabilità
- Strutturali – Fluidodinamiche
- Multifisiche – Combinate
Una volta definito il modello 3d sarà possibile passare ad una simulazione numerica di quanto fatto per analizzare il sistema dal punto di vista strutturale, fluidodinamico, acustico, …
Questi tipi di analisi hanno il pregio di poter far emergere eventuali errori progettuali grossolani.
- Calcoli onerosi (Rif: Direttive, Leggi, Normative)
- Timbro e firma
Sulla base di direttive, e normative tecniche di settore vengono effettuate delle Verifiche molto complesse onerose in termini di tempo, allo scopo di immettere nel mercato dei dispositivi che presentino margini di resistenza, sicurezza e/o durata adeguati in riferimento allo stato dell’arte e della tecnica in quel dato momento.
- Rilievi termografici
- Rilievi acustici
I rilievi sono delle misurazioni fatte per verificare lo stato delle cose, possono essere fatte in aree che devono poi subire degli interventi oppure per tenere monitorato il sistema durante il funzionamento.
ANALISI STRUTTURALI
L’analisi strutturale (detta anche calcolo strutturale o, comunemente, structural analysis) ha come OBIETTIVO la determinazione della resistenza delle strutture ISOSTATICHE e IPERSTATICHE basandosi sull’analisi tensionale e delle deformazioni, a seguito all’applicazione di forze statiche o quasi statiche (forze e momenti di tipo dinamico dovute alle accelerazioni che vengono introdotte nelle analisi statiche).
ANALISI STATICHE
L’analisi deve essere svolta idealizzando la geometria, mediante la creazione di un modello di calcolo e di comportamento, legati principalmente alla natura dei materiali prescelti, in seguito all’applicazione di forze dinamiche, seguendo due approcci:
- Classico Manuale (formule, grafici, tabulati, ottenuti e validati con il metodo sperimentale)
- Calcolo Numerico (FEM 1d,2d,3d, analisi dei sistemi dinamici).
- Particolari complessi
- Grandi assiemi (creazione e manipolazione di macro elementi)
- Casi notevoli
Quest’analisi ha come obiettivo la ricerca delle tensioni e delle deformazioni tenendo conto delle deformazioni e delle geometrie per piccoli spostamenti, al fine di poterne prevedere l’eventuale rottura.
Deformazioni e tensioni calcolate partendo da particolari complessi tridimensionali o ricorrendo ad una riodellazione solida mediante elementi Beam, Plate, Brick, sulla base delle azioni di contorno imposte e sulla base dei vincoli di contatto e di interfaccia più particolari e complessi da discretizzare.
Analisi su grandi assiemi per studiare il comportamento delle strutture in fase di esercizio. Il limite sta nel non poter effettuare valutazioni sulla correttezza delle strutture (es: nella progettazione antisismica). Metodologie di calcolo basate sulle tensioni di Hot Spot e sullo Structural Stress per interpretare alcuni casi di singolarità di elementi e attributi ricorrendo ad una ri-modellazione solida mediante elementi Beam, Plate, Brick.
- Lineare
- Non lineare
Quest’analisi ha come obiettivo la ricerca dei modi di in stabilizzazione delle strutture al fine di poterne prevedere il coefficiente amplificativo delle forze che possono portare la struttura a instabilizzarsi.
Siamo in grado di generare analisi di buckling partendo da stati di tensione lineari con rigidezze iniziali o da stati tangenti di rigidezza provenienti da passi non lineari di soluzione. L’analisi consiste nell’imporre delle deformazioni associate ai vari modi di vibrare del sistema al fine di determinare le sollecitazioni in caso di in stabilizzazione della struttura.
L’analisi di instabilità può essere condotta senza problemi anche nei pezzi più complessi.
- FATICA (Stress Life)
- FATICA (Strain life)
La fatica è un fenomeno meccanico di progressiva degradazione di un materiale sottoposto a carichi variabili nel tempo (in maniera regolare o casuale) che può portare alla sua rottura (cedimento a fatica o rottura per fatica) anche se sia rimasto nel suo limite d’elasticità, cioè nonostante durante la vita utile del materiale l’intensità massima dei carichi in questione si sia mantenuta ad un valore sensibilmente inferiore alla tensione di rottura o di snervamento statico (in assenza di cicli di sforzo) del materiale stesso.
NON LINEARE
Geometriche – grandi rotazioni, grandi deformazioni ed altre- Di materiale – es. plasticità, materiali non convenzionali ed altre
- Di contatto – contatti tra superfici, urti ed altre
Quest’analisi ha come obiettivo la ricerca delle tensioni e delle deformazioni tenendo conto delle deformazioni e delle geometrie reali, al fine di poterne prevedere l’eventuale rottura.
GEOMETRIE NON LINEARI
O analisi non lineare delle strutture aventi grandi spostamenti in cui non è più possibile fare l’ipotesi che i carichi siano applicati in una struttura indeformata ma bisogna tener presente che le forze sono in realtà agenti su una struttura deformata e quindi possono dare risultati profondamente diversi.
MATERIALI NON LINEARI
Il materiale non ha un comportamento lineare in funzione delle deformazioni ma cambia con una funzione non lineare.
Risoluzione di problemi di contatto hertziano.
ANALISI DINAMICHE DISCRETIZZZATE NEL TEMPO
Le analisi quasi statiche sono contraddistinte da trasformazioni che avvengono in modo che il sistema in esame, passando da uno stato di equilibrio iniziale A ad uno stato di equilibrio finale B, attraversi una successione di infiniti stati di equilibrio, separati tra loro da trasformazioni infinitesime e da variazioni infinitesime delle proprietà del sistema.
Tutte le caratteristiche delle analisi statiche non lineare + dinamiche non lineari + creep + altre condizioni al contorno quali:
- La dilatazione termica (analisi termica)
- Non linearità dei materiali (definite nella proprietà dei materiali)
- Non linearità geometrica
- Creep (definite nella proprietà dei materiali)
- Forzanti dinamiche
- Smorzamento
ANALISI VIBRAZIONALI
Analisi delle frequenze di risonanza e dei modi di vibrare ad esse associate per poter determinare le reazioni vincolari, tensioni e deformazioni causate da spostamenti o forzante esterne variabili nel tempo, in seguito all’applicazione di forze dinamiche, seguendo due approcci:
- Classico Manuale (formule, grafici, tabulati, ottenuti e validati con il metodo sperimentale)
- Calcolo Numerico (FEM 1d,2d,3d, analisi dei sistemi dinamici).
Dette anche modi di vibrare, sono utilizzate per comprendere se gli spostanti o le forze dinamiche applicate a determinati oggetti possono portare in risonanza gli stessi.
L’analisi delle risposte armoniche permette di determinare la risposta del corpo in funzione della frequenza di eccitazione in ingresso alla base (accelerazione, velocità, spostamento) al fine di poter determinare alle varie frequenze la risposta del corpo in termini di accelerazione, velocità, spostamento su ogni singolo punto e di trovare la sollecitazione e le deformazioni corrispondenti.
L’analisi delle risposte spettrali permette, a partire dall’analisi delle frequenze naturali NFA e dall’inserimento dello spettro di progetto, di determinare per ogni singola frequenza e % di massa vibrante la risposta armonica HRAi in base all’accelerazione determinata dallo spettro di progetto (vel, accelerazioni, spostamenti, tensioni, reazioni vincolari, …)
Permette poi di combinarle con tutte le altre HRAi mediante SRSS (o radice quadrata della somma dei quadrati) o CQC (o combinazione quadratica completa) al fine di desumere in caso di sisma quali sono le massime reazioni vincolari alla base e spostamenti massimi dei punti.
ANALISI DINAMICHE
OBIETTIVO: La determinazione della resistenza delle strutture basandosi sull’analisi delle deformazioni nei transitori e delle tensioni e deformazioni ad esse associate, in seguito all’applicazione di forze dinamiche, seguendo due approcci:
- Classico Manuale (formule, grafici, tabulati, ottenuti e validati con il metodo sperimentale)
- Calcolo Numerico (FEM 1d,2d,3d, analisi dei sistemi dinamici).
Analisi di come si comporta un corpo rigido nei periodi transitori sia a livello di deformazioni che di tensioni interne una volta che vengono applicate delle forzanti.
Detti anche modi vibrare, sono utilizzate per comprendere se gli spostanti o le forze dinamiche applicate a determinati oggetti possono portare in risonanza gli stessi.
ζ=c/c_c =0,01
IMPOSTO NEL MODALE
Analisi di come si comporta un corpo rigido nei periodi transitori, sia a livello di deformazioni che di tensioni interne, una volta che vengono applicate delle forzanti che presentano però uno smorzamento.
Analisi di come si comportano un corpo o più corpi dotati di un uno o più gradi di libertà nei periodi transitori, sia a livello di deformazioni che di tensioni interne, una volta che vengono applicate delle forzanti che presentano però uno smorzamento.
ANALISI TERMICHE
La determinazione della temperatura e dei flussi termici.
Le analisi strutturale possono essere a loro volta suddivise in:
Analisi delle temperature a regime termico.
Tenendo in considerazione le dilatazioni e le tensioni prodotte da fenomeni di variazioni di temperatura, flussi termici, conducibilità conduzione e irraggiamento.
Regime stazionario: il risolutore termico di stato stazionario viene utilizzato per calcolare la distribuzione di temperatura in una struttura allo stato stazionario o condizione di equilibrio.
Lo stato costante del solutore termico considera tre modi fondamentali di trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento, che coinvolgono modalità di conduzione e convezione di trasferimento di calore e in cui le proprietà del materiale sono indipendenti dalla temperatura.
Analisi dei transitori termici.
Tenendo in considerazione le dilatazioni e le tensioni prodotte da fenomeni di variazioni di temperatura, flussi termici, conducibilità conduzione e irraggiamento
Regime transitorio: il risolutore di calore transitorio utilizza una modalità temporale per calcolare la variazione di temperatura in una struttura in funzione del tempo
Lo stato costante del solutore termico considera tre modi fondamentali di trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento, e coinvolgono modalità di conduzione e convezione di trasferimento di calore e in cui le proprietà del materiale sono dipendenti dalla temperatura;
ANALISI ACUSTICHE
ANALISI FLUIDODINAMICHE
- Stazionaria e transitoria
- Comprimibile e incomprimibile
- Flusso laminare e turbolento
- Convezione naturale e forzata
- Modelli di viscosità newtoniani e non newtoniani
ALTRE ANALISI
- Magnetostatica
- Accoppiamento circuitale
- Conduzione di corrente
- Elettrostatica
- Scattering
Interazione tra due particelle che provoca una deviazione delle loro direzioni di moto
ANALISI COMBINATE
- Termo/Strutturale
- Acustica/Strutturale
- Elettrica/Magnetica
- Fluido/Strutturale
- Fluido/Termica
- Magneto/Fluidodinamica
- Magneto/Strutturale
- Magneto/Termica
- Piezoelettrica
- Termo/Elettrica
- Elettro/Magneto/Termo/Strutturale
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I servizi contrassegnati dalla spunta verde vengono eseguiti in sede dai nostri professionisti. I servizi contrassegnati dall’asterisco blu vengono eseguiti con la collaborazione di partner sotto la supervisione di Spinips.
Statica lineare
- Particolari complessi
- Grandi assiemi (creazione e manipolazione di macro elementi)
- Casi notevoli
Deformazioni e tensioni calcolate partendo da particolari complessi tridimensionali o ricorrendo ad una ri-modellazione solida mediante elementi Beam, Plate, Brick, sulla base delle azioni di contorno imposte e sulla base dei vincoli di contatto e di interfaccia più particolari e complessi da discretizzare.
Analisi su grandi assiemi per studiare il comportamento delle strutture in fase di esercizio. Il limite sta nel non poter effettuare valutazioni sulla correttezza delle strutture (es: nella progettazione antisismica).
Report sintetici al fine di riportare in forma numerica caratteristiche geometriche, azioni e combinazioni di carico, pesi e dati inerziali, tensioni, deformazioni, reazioni vincolari ed altro.
Risoluzione di problemi di contatto hertziano.
Metodologie di calcolo basate sulle tensioni di Hot Spot e sullo Structural Stress per interpretare alcuni casi di singolarità.
Buckling (instabilità)
- Lineare
Imporre delle deformazioni associate ai vari modi di vibrare del sistema al fine di determinare le sollecitazioni in caso di instabilizzazione della struttura partendo da stati di tensione lineari con rigidezze iniziali o da stati tangenti di rigidezza provenienti da passi non lineari di soluzione.
Statica non lineare
- Geometriche - grandi rotazioni, grandi deformazioni ed altre
- Di materiale - es. plasticità, materiali non convenzionali ed altre
- Di contatto - contatti tra superfici, urti ed altre
Quando la risposta non è più proporzionale alla sollecitazione e la struttura è ormai danneggiata (es: azione sismica) siamo in grado di generare in modo automatico animazioni in relazione a deformate modali (anche in multivista) o singoli risultati statici o dinamici e di generare grafici bidimensionali in relazione a: variazione della posizione per un singolo caso risultante, variazione del caso risultante per una singola quantità osservata, serie di punti anche non allineati per il tracciamento della quantità di interesse in percorsi qualunque.
Analisi dinamica
- Modale (determinazione di frequenze, risonanza e modi di vibrare)
- Spettrale (strutture sottoposte a fenomeni caratterizzati da uno spettro - es. terremoti, moti ondosi ed altri)
- Armonica (risposta in frequenza)
- Collisioni e urti
Analisi modale per determinare frequenze di risonanza e modi di vibrare; calcolo dei coefficienti di partecipazione modale in qualunque direzione nello spazio, direttamente nel calcolo delle frequenze; funzioni per l’introduzione di rigidezze tangenti nel calcolo delle frequenze proprie. E’ possibile, inoltre, considerare l’influenza dello stato tensionale nell’estrazione delle autocoppie (autovalori e autovettori).
Analisi spettrale in caso di strutture sottoposte a fenomeni caratterizzati da uno spettro (es. terremoti, moti ondosi o altro); analisi a spettro di risposta generiche, in termini sia di accelerazioni alla base, sia di velocità o spostamenti; le forze d’inerzia generate nei singoli modi oppure la loro combinazione SRSS e CQC possono essere ottenute in modo esplicito e possono essere importate come distribuzioni di spinta per analisi di pushover; la libreria di elementi consente di simulare dissipatori viscosi e a carattere non lineare; inserimento grafico interattivo di qualunque spettro di risposta, per punti o tramite formule analitiche.
Analisi armonica per stabilire qual è la relazione fra ingresso e uscita del sistema quando la sollecitazione applicata e la risposta sono variabili nel tempo.
La risposta in frequenza può essere vista come la scomposizione in frequenza della risposta di un sistema a cui è applicato un segnale composto da infinite frequenze armoniche a diversa frequenza e ampiezza costante e unitaria.
Cinematica - Analisi strutturale transitoria
- Lineare
Per stabilire qual è la relazione fra ingresso e uscita del sistema quando la sollecitazione applicata e la risposta sono variabili nel tempo.
La risposta in frequenza può essere vista come la scomposizione in frequenza della risposta di un sistema a cui è applicato un segnale composto da infinite frequenze armoniche a diversa frequenza e ampiezza costante e unitaria.
Analisi termica - Conduzione, convezione e irraggiamento
- Stazionaria lineare convezione e conduzione (a regime)
- Stazionaria non lineare con irraggiamento (a regime)
- Transitoria lineare convezione e conduzione (in funzione del tempo
- Transitoria non lineare con irraggiamento (in funzione del tempo)
- Cambiamento di fase
Regime stazionario il risolutore termico di stato stazionario viene utilizzato per calcolare la distribuzione di temperatura in una struttura allo stato stazionario o condizione di equilibrio.
Regime transitorio il risolutore di calore transitorio utilizza una modalità temporale per calcolare la variazione di temperatura in una struttura in funzione del tempo
Lo stato costante del solutore termico considera tre modi fondamentali di trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento, e sono contemplati due tipi di soluzioni di calore di stato stazionario:
lineare per problemi che coinvolgono modalità di conduzione e convezione di trasferimento di calore e in cui le proprietà del materiale sono indipendenti dalla temperatura;
non lineare per qualsiasi problema che includa il trasferimento di calore di radiazione o le proprietà del materiale dipendenti dalla temperatura.
Analisi fluidodinamica
- Stazionaria e transitoria
- Comprimibile e incomprimibile
- Flusso laminare e turbolento
- Convezione naturale e forzata
- Modelli di viscosità newtoniani e non newtoniani
Multifisica
- Magnetostatica
- Transitoria a bassa frequenza
- Armonica a bassa frequenza AC
- Accoppiamento circuitale
- Conduzione di corrente
- Elettrostatica
- Modale ad alta frequenza
- Scattering
Analisi accoppiate
- Acustica
- Acustica/Strutturale
- Elettrica/Magnetica
- Fluido/Strutturale
- Fluido/Termica
- Magneto/Fluidodinamica
- Magneto/Strutturale
- Magneto/Termica
- Piezoelettrica
- Termo/Elettrica
- Elettro/Magneto/Termo/Strutturale
- Termo/Strutturale
Calcoli Strutturali
con l’applicazione di forze e/o momenti cinematici e finalizzati a studiare la resistenza strutturale di un particolare o dell’assieme di una macchina. Vengono effettuati in fase di progettazione, ovvero prima della costruzione della macchina, allo scopo di verificare e prevedere i margini di resistenza, sicurezza e/o durata di un certo componente o della macchina nel suo complesso, oppure in qualunque momento successivo alla costruzione, per cercare di comprendere le ragioni e di individuare le possibili soluzioni per eventuali rotture o errori inattesi verificatisi su particolari o macchine già in produzione (studi FEM). Oltre alle normative americane, svizzere e alla CNR UNI 10011, utilizziamo molto gli Eurocodici UNI EN 1991 e UNI EN 1999, applicabili anche alla progettazione strutturale e all’ingegneria civile
Elementi e attributi
Nodi, Beam, Plate, Brick, Link
Materiali
Possono essere definiti molti materiali tra cui isotropo, ortotropo, anisotropo, laminato, gomma, suolo, Mohr-Coulomb, Druncker-Prager, materiali non lineari o definiti dall’utente
PREVENTIVI E INFORMAZIONI
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