COMMITTENTE
Azienda leader nella produzione di macchine per la finitura del legno.
LA SFIDA 
Ridurre la massa del sistema mobile per diminuire i carichi inerziali esercitati durante le rampe di accelerazione e, allo stesso tempo, mantenere la robustezza del macchinario in termini di rigidezza sono state le due richieste da parte del nostro cliente.
Il sistema mobile del macchinario industriale viene movimentato contemporaneamente nella direzione assiale e trasversale mediante rampe di accelerazione definite da motori elettrici. Allo stato attuale il sistema soffre le rampe di accelerazione desiderate a causa delle oscillazioni che il sistema mostra, impedendo il raggiungimento delle prestazioni desiderate.
LA SOLUZIONE
Gli obiettivi sfidanti proposti hanno richiesto un approccio di analisi tipico delle ottimizzazioni strutturali dove si va ad intervenire nella struttura riducendo la massa in modo mirato senza degradare od addirittura a migliorare le prestazioni strutturali in termini di maggiore rigidezza statica o minore risposta dinamica alle sollecitazioni. Grazie ai prodotti SIMULIA di Dassault Systèmes, in particolare ABAQUS e’ stato possibile risolvere il problema in modo competitivo e diretto.
Il sistema è stato completamente modellato agli elementi finiti nell’ambiente ABAQUS/CAE. E’ stata scelta una modellazione ad elementi 1D/2D, resa rapida dalle potenzialità dell’ambiente di meshing della piattaforma, riportato nelle seguenti figure.
Il sistema è stato studiato sia rispetto al comportamento statico, mediante la soluzione statica di linear perturbation, che dinamico, mediante l’analisi modale. È stato possibile fotografare lo stato attuale del sistema e definire gli interventi di riduzione massa sulla base dei contributi alla rigidezza di ogni singolo elemento strutturale, creando quindi una mappa di preferenze in modo razionale.
CONCLUSIONI
Grazie alle soluzioni offerte da ABAQUS e dalla piattaforma standalone di ABAQUS/CAE sono
stati raggiunti tutti gli obiettivi in time, cost and quality, ottenendo:
- Una riduzione significativa della massa di oltre 60 Kg;
- Un aumento generalizzato delle prime frequenze naturali che sono figlie di una sorta di maggiore rigidezza equivalente in campo dinamico;
- Una diminuzione degli spostamenti statici del sistema sotto le accelerazioni statiche massime.
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