Modellazione e simulazione di problemi scientifici ed ingegneristici mediante il Metodo delle Celle (CM).

Contrariamente al Metodo degli Elementi Finiti (FEM), il CM scrive direttamente in forma discreta le equazioni di bilancio su un complesso duale a quello utilizzato per descrivere la configurazione del sistema. Non basandosi su una formulazione differenziale, il metodo risulta particolarmente adatto per la modellazione di materiali eterogenei, porosi o compositi. Un’ulteriore caratteristica del CM è che, contrariamente al FEM, al diminuire delle dimensioni della mesh l’errore non aumenta mai, mantenendosi costante nel caso peggiore. Questa prerogativa rende il metodo particolarmente adatto per la valutazione dello stato tensionale e deformativo in presenza di fenomeni locali.

Grazie inoltre alla particolare piattaforma software utilizzata, il prodotto realizzato è caratterizzato da prestazioni nettamente superiori a quelle conseguibili con prodotti basati su tecniche FEM.

Sono stati realizzati moduli per il calcolo strutturale, meccanico e termomeccanico. Comportamento elastico lineare e non lineare. Analisi statica e dinamica con valutazione del danneggiamento a fatica.

Possibilità di sviluppo di applicazioni ad hoc.

Sistema per la stima delle proprietà meccaniche delle ossa

L’attuale metodologia diagnostica dell’osteoporosi presenta alcuni limiti, rappresentati dal fatto che non consente di valutare il rischio frattura dell’osso.
Il software sviluppato permette di simulare gli effetti delle modifiche intervenute nell’architettura ossea a seguito della malattia e di stimare il rischio di frattura osteoporotica. Il modello matematico utilizzato si applica ai dati acquisiti dalle immagini radiografiche digitalizzate e determina con buona approssimazione la capacità di sopportare i carichi da parte dell’osso. Il software permette di integrare i risultati derivanti dalla metodica di densitometria ossea con altri fattori che condizionano il rischio di frattura e fornire di conseguenza indicazioni più precise sia a livello diagnostico che terapeutico. La valutazione della resistenza meccanica delle ossa può essere elaborata su un qualsiasi PC, in quando la complessità di calcolo risulta minima. Le immagini diagnostiche ottenute con la maggior parte delle apparecchiature a disposizione del Servizio Sanitario Nazionale posso essere elaborate attraverso questo software.

Analisi con luce di sincrotrone di micro-cricche dovute a fatica multiassiale e difetti in giunti saldati mediante FSW

Una buona definizione di posizione e dimensione di micro-cricche e difetti è altamente desiderabile per l’applicazione delle tecniche di meccanica della frattura ed il miglioramento dei criteri di accettabilità industriale. Lo scopo di questa ricerca è l’analisi delle caratteristiche geometriche delle micro-cricche presenti in provini intagliati soggetti a fatica multiassiale e dei difetti riscontrabili in provini saldati mediante Friction Stir Welding.

Reverse engineering - prototipazione rapida

A partire dalle immagini acquisite, vengono realizzate la ricostruzione virtuale 3D e la modellazione di strutture e parti anatomiche.

A questo processo può essere fatta seguire la ricostruzione fisica 3D di oggetti e strutture o parti anatomiche mediante prototipazione rapida.

Laboratorio sperimentale – Attrezzature

Pulsatore per prove di trazione e compressione Sistema Schenck-Erlinger tipo  PP  60  D/17

Sistema a due stadi di frequenza, per prove a programma prestabilito

Alta frequenza  (azionamento veloce)

Carico alternato                                  +/-  2,5   >    +/-  30   t
Precarico statico                                  0  >    +/-  36   t
Carico max assoluto                             +/-  60   t
Corsa [allungamento]                           +/-  6   mm
Frequenza                                            >   2000   cicli/min
Potenza necessaria                               2,4    kW

Bassa frequenza   (azionamento lento)

Carico alternato                                      +/-  5  >   +/-  60   t
Frequenza                                               >   30   cicli/min
Allungamento max del provino          +/-  20   mm
eventualmente fino a                             >    +/-  30   mm
Carico max                                              +/-  60   t
eventualmente fino a                             >   +/-  72   t
Precisione di regolazione                     1%  -  3%   oppure   0,6   t
Potenza necessaria                               5/ 8   kW
Distanza tra le piattaforme                   >   1700   mm   
di montaggio

POSSIBILITA' DI ESEGUIRE RILIEVI TERMOGRAFICI DURANTE LE PROVE