Analisi termo-strutturale

Fondata nel 1996, L.T.Calcoli è specializzata nella simulazione numerica avanzata per la progettazione, la verifica e l’ottimizzazione di sistemi ingegneristici complessi. Tra le nostre principali competenze, l’analisi termo-strutturale riveste un ruolo chiave nella valutazione del comportamento dei componenti sottoposti a carichi termici e meccanici combinati.

L’analisi FEM termo-strutturale consente di valutare la distribuzione delle temperature e i loro effetti sull’integrità strutturale, permettendo agli ingegneri di prevedere tensioni termiche, deformazioni e possibili meccanismi di cedimento in condizioni operative realistiche. Queste analisi sono fondamentali per sistemi esposti ad ambienti severi, come elevati flussi termici, gradienti di temperatura e fenomeni multifisici accoppiati.

In LTCalcoli, le simulazioni termo-strutturali sono ampiamente utilizzate per supportare la progettazione, la qualificazione e la validazione di componenti critici in settori industriali ad alta complessità.

Bolometer -Prototyping activities

Progettazione del prototipo (CATIA)
Attività di progettazione basata sull’analisi (ottica, CFD, termica e strutturale)
Test di validazione e redazione dei report
Brevetti
Attività di reporting

Norme e codici di riferimento

Le nostre valutazioni termo-strutturali vengono eseguite nel rispetto di standard internazionali e codici di progettazione, garantendo affidabilità, sicurezza e conformità ai requisiti di certificazione:

ASME (American Society of Mechanical Engineers)
EUROCODES
RCC-MRx (Regole di Progettazione e Costruzione per Componenti Nucleari)
SDC-IC (Criteri di Progettazione Strutturale per i Componenti ITER)

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W7X – Macchina a fusione Stellarator

Modello globale per la simulazione del comportamento strutturale del sistema di magneti Wendelstein 7-X

Modello FEM del settore da 72°

NUMERO DI ELEMENTI: 600.533
NUMERO DI NODI: 939.668
NUMERO TOTALE DI GRADI DI LIBERTÀ: 2,6 milioni

Le nostre competenze nell’analisi termo-strutturale

I nostri servizi di analisi termo-strutturale includono:

Analisi FEM termo-meccanica – Simulazione accoppiata dei campi termici e della risposta strutturale sotto scenari di carico complessi
Analisi FEM statica non lineare – Valutazione del comportamento strutturale considerando non linearità materiali e geometriche
Verifica della qualità della mesh e della convergenza – Controllo della qualità della mesh, dei criteri di verifica e di convergenza secondo le migliori pratiche ITER
Mappatura dei carichi termici ed elettromagnetici – Trasferimento e applicazione accurata dei carichi termici ed EM sui modelli strutturali
Post-processing avanzato – Valutazione dettagliata di tensioni, spostamenti, forze di reazione e comportamento di gap/contatti
Analisi dinamica transitoria con carichi EM – Simulazioni completamente dipendenti dal tempo includendo effetti elettromagnetici per la valutazione del Dynamic Amplification Factor (DAF)
Report ingegneristici di alta qualità – Documentazione completa e tracciabile, adatta alla validazione progettuale e ai processi di certificazione

Analisi transitoria del trasferimento di calore: distribuzione della temperatura [°C]

Mesh FEM per analisi strutturali

I nostri servizi di analisi FEM

LTCalcoli offre un’ampia gamma di servizi di analisi ingegneristica basati su FEM per supportare sviluppo prodotto, qualificazione e certificazione. Le nostre competenze includono, ma non si limitano a:

Analisi strutturale statica lineare – valutazione di tensioni, deformazioni e verifica dei limiti ammissibili sotto carichi stazionari.
Analisi strutturale non lineare – considerazione di non linearità dei materiali (plasticità), non linearità geometriche e interazioni complesse tra contatti.
Analisi modale e delle vibrazioni – estrazione delle frequenze naturali e delle forme modali per l’ottimizzazione delle prestazioni dinamiche.
Analisi di risposta armonica – valutazione del comportamento del sistema sotto eccitazioni cicliche o dipendenti dalla frequenza.
Analisi dinamica transitoria – simulazione di eventi dipendenti dal tempo come impatti, impulsi di carico o transitori operativi.
Analisi delle vibrazioni casuali – valutazione basata su PSD secondo specifiche aerospaziali, automotive o industriali.
Simulazione crash test e impatti – analisi ad alto tasso di deformazione tramite solver espliciti per collisioni, cadute, urti e verifiche di crashworthiness.
Analisi sismica – tecniche basate su spettro, time-history e sovrapposizione modale per strutture sottoposte a movimenti del terreno da terremoto.
Analisi termo-strutturale – accoppiamento tra campi termici e risposta strutturale per determinare tensioni termiche ed espansioni.
Valutazione della vita a fatica – predizioni di fatica ad alto ciclo, basso ciclo e multiaxiale per componenti sottoposti a carichi ripetuti.
Analisi di instabilità e buckling – calcolo del buckling tramite valori propri e risposta post-buckling per strutture snelle o compresse.
Ottimizzazione topologica e parametrica – perfezionamento del progetto per riduzione del peso e miglioramento delle prestazioni entro vincoli di produzione.
Simulazioni multifisiche accoppiate – inclusi accoppiamenti strutturale-termico, strutturale-elettromagnetico e strutturale-fluidodinamico.
Conformità ai codici e supporto alla certificazione – analisi eseguite secondo ASME, ISO, EN, RCC-MRx e altri standard ingegneristici.

Principali settori di applicazione

La nostra esperienza in analisi termo-strutturale trova applicazione in diversi settori industriali:

Ingegneria della fusione nucleare – ITER, IGNITOR, DEMO e sistemi avanzati di reattori
Componenti industriali – recipienti a pressione, apparecchiature ad alta temperatura
Aerospaziale – analisi strutturale e termo-meccanica di componenti sottoposti a condizioni termiche estreme, riscaldamento aerodinamico e carichi dinamici
Materiali avanzati – strutture composite e leggere sotto condizioni di carico accoppiate

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