La simulazione numerica è uno strumento potente per aiutare a risolvere le sfide della mobilità.
La mobilità è un tema di estrema importanza al giorno d’oggi, che cresce sempre di più. La simulazione numerica è stata molto utile all’industria dei trasporti (treni, aerei e, naturalmente, automobili). Oggi gli esperti di DAES possono supportarvi lungo l’intera catena del valore: dal veicolo agli scenari di mobilità. I nostri ingegneri vi aiuteranno a tenere conto delle sfide fisiche e a identificare le opportunità associate alla mobilità sostenibile.
Nel complesso, la simulazione digitale può contribuire a migliorare la mobilità, consentendo una migliore progettazione dei veicoli, una pianificazione più efficiente dei viaggi e una migliore gestione delle infrastrutture di trasporto esistenti.
Un mercato in evoluzione: connettività, ecologia e regolamentazione
L’industria automobilistica sta affrontando contemporaneamente una serie di sfide strategiche senza precedenti: cambiamenti dirompenti, rapida espansione, rinnovamento della gamma, il tutto sullo sfondo della rivoluzione digitale. Le tecnologie emergenti, come le auto elettriche e le applicazioni basate sulla rete, stanno ridisegnando il settore della produzione di attrezzature per il trasporto. Infine, le normative ambientali e la crescente domanda di concetti di mobilità alternativa costringono i produttori ad adattarsi e innovare ulteriormente. Gli ingegneri possono utilizzare la simulazione digitale per progettare e testare i veicoli prima che vengano costruiti fisicamente. Questo riduce i costi e i tempi di sviluppo, migliorando la qualità e la sicurezza dei veicoli e riducendo la necessità di prototipi.
Soluzioni per il futuro dell’innovazione automobilistica
DAES può aiutarvi a sviluppare i veicoli di domani e a progettare nuovi siti industriali più flessibili ed efficienti (processi industriali e manutenzione tramite gemelli digitali). Operiamo in diversi modi: servizi di progettazione in loco o piattaforme tecniche in outsourcing per sottogruppi o veicoli completi.
Studio aerodinamico di un'automobile
L’aerodinamica è la scienza che studia il flusso dell’aria e i suoi effetti sugli oggetti in movimento. È importante perché ci permette di capire come l’aria influenza il movimento degli oggetti e come questi effetti possono essere utilizzati per migliorare la progettazione di oggetti in movimento. Gli studi CFD sulle auto moderne sono molto avanzati e aiutano a ridurre il rumore per il comfort dei passeggeri o a migliorare l’efficienza del carburante dei veicoli. modellando i flussi di fluidi intorno al veicolo.
Crash test
Le automobili sono soggette a standard di protezione dei passeggeri in caso di incidente. Al giorno d’oggi, un gran numero di simulazioni numeriche di crash viene effettuato utilizzando strumenti come LS-DYNA o PAM CRASH. Questo riduce notevolmente la necessità di effettuare crash test reali con manichini e migliora la sicurezza dei passeggeri.
Valutazione dell'infrastruttura di trasporto
Le simulazioni possono essere utilizzate per valutare le infrastrutture di trasporto esistenti, come strade, ponti e gallerie. In questo modo è possibile individuare i problemi di sicurezza, pianificare le riparazioni e i miglioramenti e ridurre al minimo le interruzioni del traffico durante i lavori.
Valutazione delle politiche di trasporto
Le simulazioni possono essere utilizzate per valutare le politiche di trasporto, come i programmi di car-sharing o di trasporto pubblico. Ciò consente di prevedere l’impatto di queste politiche sul traffico, sulla qualità dell’aria e sull’ambiente e di prendere decisioni informate sulla loro attuazione.
La simulazione viene utilizzata per ottimizzare le operazioni, il comfort e la sicurezza del pubblico.
Supportiamo gli operatori del settore ferroviario consentendo loro di creare e testare prototipi virtuali di componenti, sottosistemi e veicoli ferroviari completi. I requisiti di progettazione variano notevolmente a seconda dell’uso del veicolo, ad esempio: interni/esterni, merci/passeggeri, numero di binari, velocità massima del treno, manutenzione preventiva. Le nostre soluzioni rispondono alle sfide dell’industria ferroviaria.
Studio strutturale di un carro o di una locomotiva
Un treno ha naturalmente degli imperativi strutturali, sia per ragioni tecniche (riparare una carrozza non è un compito banale) sia per la sicurezza dei passeggeri. Le norme impongono numerosi casi di carico, privilegiando la simulazione digitale. Ad esempio, i calcoli statici sono necessari per stimare l’integrità strutturale del telaio sotto carico statico e a fatica. Questi controlli si estendono anche alle saldature, ai componenti di bordo e a viti e bulloni.
Comportamento vibratorio delle strutture ferroviarie
I calcoli statici da soli non sono sufficienti. Le analisi modali o PSD sono necessarie non solo per la progettazione (degli smorzatori, ad esempio), ma anche per stimare l’influenza delle vibrazioni sulla vita utile dell’apparecchiatura.
Studio degli urti indotti durante un urto o il collegamento tra carri
Possono essere effettuate anche analisi esplicite per stimare l’impatto sui passeggeri di un incidente (crash test) o per stimare le sollecitazioni nel collegamento tra 2 carri che, agganciati, generano forze significative in un breve lasso di tempo.
Stima delle forze tra i componenti utilizzando la dinamica del corpo rigido
Tali analisi possono essere effettuate per stimare le sollecitazioni dei vari componenti del materiale rotabile, nonché le frequenze delle oscillazioni avvertite dai passeggeri durante il viaggio. Questo è importante per il loro comfort.
Studio aerodinamico di treni e vagoni
Come per ogni veicolo, è importante ottimizzare il flusso d’aria attorno a un treno, soprattutto per ridurre l’impatto energetico. In questo caso, è necessario effettuare lo stesso tipo di analisi di un’automobile. Tuttavia, le condizioni operative sono diverse. Ad esempio, l’attraversamento di treni e/o il passaggio in galleria sono fasi da considerare.
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Studio del raffreddamento delle apparecchiature
Oltre alle analisi CFD esterne menzionate in precedenza, è possibile effettuare studi interni sul carro per ottimizzare, ad esempio, il riscaldamento o la climatizzazione.
Tali analisi (CHT) possono essere effettuate anche su componenti specifici, come i sistemi frenanti, per garantirne l’efficienza e la resistenza in condizioni normali, ma anche in caso di frenata di emergenza.
Acustica
Il comfort dei passeggeri riguarda anche l’acustica. Per questo motivo vengono effettuate analisi acustiche per garantire che il rumore percepito dai passeggeri durante il passaggio su determinate sezioni di binario o l’incrocio con un altro treno sia sopportabile.
Oggi è fondamentale controllare i flussi di traffico nelle aree urbane. Di conseguenza, è ora possibile simulare gli spostamenti di persone che utilizzano diverse modalità di trasporto per la loro mobilità urbana: treno, autobus, auto, scooter, bicicletta, bicicletta a pedalata assistita, a piedi… Le modalità di spostamento variano e così anche i flussi. La città di domani sarà connessa ed eco-responsabile. Ha il dovere di fare il miglior uso possibile di queste diverse modalità di trasporto, promuovendo al contempo quelle più rispettose dell’ambiente.
Analisi del traffico
I simulatori di traffico possono essere utilizzati per modellare e analizzare il traffico nelle città e nelle regioni. Questo ci permette di capire come funziona il traffico, di identificare i problemi di congestione e di trovare soluzioni per migliorare il flusso del traffico.
Ottimizzazione dei viaggi
Le simulazioni possono essere utilizzate per ottimizzare i viaggi dei veicoli in tempo reale. Questo può aiutare gli automobilisti a evitare gli ingorghi, a trovare il percorso più breve o più veloce per raggiungere la destinazione e a risparmiare carburante.
Gli aeromobili fanno ovviamente parte della mobilità e le risorse di simulazione numerica sono utilizzate in modo intensivo in questa industria, che fa parte più in generale del settore aerospaziale.