Nel precedente articolo, abbiamo approfondito la seconda fase del processo di progettazione di un filtro oleodinamico, ovvero la fase di design.
Questo mese, ci concentreremo invece sulla terza fase del nostro processo di progettazione in cinque fasi: il Simulation Test.
Simulazioni Avanzate: Ottimizzazione del Design Prima della Prototipazione
Nel processo di progettazione di UFI Filters Hydraulics, una fase cruciale consiste nell’analisi approfondita del progetto tramite simulazioni avanzate.
Una volta realizzato il modello 3D dettagliato del filtro, procediamo con una duplice simulazione:
- Simulazioni Strutturali (FEA): Queste analisi ci consentono di valutare la resistenza meccanica del filtro a diverse sollecitazioni, come pressioni elevate e vibrazioni, garantendo la massima robustezza e durata nel tempo.
- Simulazioni Fluidodinamiche (CFD): Attraverso queste simulazioni, studiamo in modo accurato il flusso del fluido all’interno del filtro, ottimizzando la geometria per minimizzare le perdite di carico e massimizzare l’efficienza di filtrazione.
Grazie a queste sofisticate simulazioni, siamo in grado di:
- Ottimizzare il design: Affiniamo continuamente il progetto, identificando le aree critiche e introducendo miglioramenti mirati.
- Ridurre i costi: Limitando la necessità di prototipi fisici, acceleriamo il time-to-market e riduciamo gli sprechi.
- Aumentare l’affidabilità: Verifichiamo virtualmente il comportamento del filtro in diverse condizioni operative, garantendo prestazioni elevate e una lunga durata.
Inoltre, ottimizziamo il processo di progettazione per tre ragioni principali:
- Flessibilità: Le simulazioni consentono al progettista di esplorare più scenari possibili, riducendo le incertezze prima della creazione del prototipo fisico.
- Significativo risparmio sui costi:
• In fase di progettazione: grazie all’ottimizzazione preventiva, spesso è sufficiente creare un solo prototipo, poiché le criticità vengono identificate in anticipo.
• In fase di produzione: permettono una migliore pianificazione, fornendo una visione più chiara delle potenziali problematiche. - Notevole risparmio di tempo:
• È molto più semplice apportare modifiche al modello virtuale rispetto a dover rifare un prototipo fisico.
• Questo aiuta il progettista a procedere con maggiore sicurezza durante la fase di validazione del prodotto, riducendo il numero di test necessari in caso di risultati non conformi alle specifiche iniziali.
In questo modo, le simulazioni diventano un elemento fondamentale per lo sviluppo di filtri oleodinamici sempre più performanti e affidabili.
Simulazioni Strutturali (FEA)
Le simulazioni FEA consentono di analizzare le sollecitazioni interne e le forze a cui sono sottoposti i vari componenti del filtro.
In UFI Filters Hydraulics, utilizziamo queste simulazioni per:
- Verificare le forze di compressione delle guarnizioni: Valutiamo le forze generate dalla compressione delle guarnizioni per garantire un corretto funzionamento.
- Analizzare le reazioni sugli elementi filettati: Effettuiamo un’analisi approfondita degli elementi filettati, includendo l’estrazione delle forze agenti su di essi per un’accurata verifica successiva.
- Individuare i punti di sforzo massimo e minimo: Valutiamo le sollecitazioni all’interno del materiale per ottimizzare gli spessori e condurre analisi mirate sulla resistenza a fatica dei componenti.
Grazie a queste simulazioni, possiamo garantire la resistenza strutturale del filtro e ottimizzare la geometria e lo spessore dei componenti, riducendo i costi di produzione senza compromettere la qualità. In questa fase, l’esperienza del progettista è fondamentale per interpretare i risultati e affinare ulteriormente il design.
Simulazioni Fluidodinamiche (CFD)
Le simulazioni CFD sono utilizzate per analizzare il comportamento del fluido all’interno del filtro, con particolare attenzione alla velocità del flusso e alla caduta di pressione.
Lo scopo della simulazione è ridurre al minimo i cambiamenti di velocità e direzione del flusso all’interno del filtro, al fine di limitare i salti di pressione che ne derivano. Sebbene non sia sempre possibile eliminare completamente questi fenomeni, si lavora per ottenere la migliore ottimizzazione possibile.
In UFI, le simulazioni CFD sono utilizzate soprattutto per geometrie complesse o per lo sviluppo di filtri completamente nuovi, dove è cruciale verificare che il design permetta una corretta distribuzione del flusso e un’efficienza ottimale.
Un dipartimento specializzato per le simulazioni
Data la delicatezza di questa fase, UFI Filters Hydraulics ha creato un dipartimento dedicato alle simulazioni strutturali e fluidodinamiche, situato in India e composto da un team di 10 esperti.
Questi professionisti lavorano a stretto contatto con i progettisti per assicurarsi che ogni simulazione sia il più precisa possibile, contribuendo così a definire il design finale del filtro prima della realizzazione dei prototipi.
Grazie a questo approccio, UFI Filters Hydraulics è in grado di ottimizzare i progetti sin dalle prime fasi, garantendo prodotti di alta qualità e competitivi sul mercato.
Rimani aggiornato sul nostro blog per scoprire di più sulle fasi successive del nostro processo di progettazione, dalla prototipazione ai test finali.