PROTOTIPAZIONE VIRTUALE

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1 PROTOTIPAZIONE VIRTUALE Prof. Daniele Regazzoni Unibg DIGIP INTRODUZIONE AL CORSO Orario e modalità di svolgimento Obiettivi Quadro di riferimento Lezioni: argomenti trattati Esercitazioni Modalità d esame Testi consigliati 1

2 ORARIO E MODALITÀ DI SVOLGIMENTO (1/2) Lezioni martedì: 16:30 18:30 Aula A104 Esercitazioni (Ing. Spreafico) Giovedì: Aula A104 Ricevimento studenti: Giovedì: su appuntamento presso ufficio 308 edificio ex Enel CONTATTI Daniele Regazzoni Telefono ufficio: [email protected] Christian Spreafico Telefono laboratorio: [email protected] 2

3 ESERCITAZIONI Utilizzo di sistemi CAD 3D descrizione delle funzionalità dei sistemi di modellazione 3D disponibili presso i laboratori modellazione 3D (realizzazione prototipo virtuale) di pezzi meccanici, parti di macchine ed impianti Sviluppo di applicazioni specifiche (Lavoro d anno) in collaborazione con aziende del territorio MATERIALE DIDATTICO Lucidi delle lezioni Documentazione delle esercitazioni Pacchetti software SolidEdge Rhinoceros 3

4 MODALITÀ D ESAME Realizzazione di un Lavoro d Anno concordato con il docente del corso svolto in gruppo di 2 o 3 persone Prova orale Discussione del progetto realizzato Modelli realizzati Difficoltà, criticità e soluzioni adottate Argomenti trattati nelle lezioni TESTI CONSIGLIATI M. E. Mortenson, Geometric Modeling, 2 nd Edition, Ed. John Wiley & Sons, 1997 J.D. Foley, A. van Dam, et al., Computer Graphics Principle and Practice, 2 nd ed. in C, Ed. Addison Wesley, 1997 G. Farin, Curves and Surfaces for CADG A practical guide, 4 th Edition, Academic Press, 1997 J.J. Shah, M. Mantyla, Parametric and Feature based CAD/CAM: Concepts, Techniques, and Applications, Ed. John Wiley & Sons, 1995 Lee K., Principles of CAD/CAM/CAE systems, Addison Wesley Pub Co, 1999 Manuali utente dei sistemi CAD/CAM installati presso i laboratori della Facoltà 4

5 CICLO DI VITA DEL PRODOTTO Modellazione e simulazione dei processi sviluppo-prodotto Smalt. Avamprogetto Progettazione Produzione Distribuzione Servizio Smaltimento Product Data Management - PDM Gestione delle informazioni di prodotto Product Configurators - PC Computer-Aided Tools Prototipazione Virtuale OBIETTIVI (1/2) Fornire i fondamenti relativi alle metodologie per la modellazione 3D e simulazione di prodotti/impianti (prototipazione virtuale) Conoscere, almeno funzionalmente, le tecnologie utilizzate ed utilizzabili nei sistemi di ausilio alla progettazione le tecnologie disponibili pongono dei limiti le tecnologie offrono nuove possibilità di approccio ai problemi 5

6 OBIETTIVI (2/2) Comprendere e valutare l impatto sul modo di operare generato dalle nuove tecnologie l aspetto procedurale cioè come progettare l aspetto organizzativo con chi e come interagire Utilizzo diretto di sistemi CAD e sistemi per la rappresentazione di processi sviluppo di un progetto LEZIONI Modellazione e progettazione: quadro di riferimento Tecniche per la modellazione geometrica Modellazione parametrica, feature based e physicallybased Additive manufacturing Reverse engineering Il ruolo della modellazione e della simulazione nelle fasi di progettazione Scambio dati Digital Human Modelling 6

7 MODELLAZIONE PER SOLIDI E FEATURE BASED Form feature: insieme di entità geometriche e topologiche che ha significato funzionale in un certo contesto MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (1/3) 7

8 MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (2/3) MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (3/3) 8

9 MODELLAZIONE PER SUPERFICI Mettere macchina Modellazione Physically based 9

10 MODELLAZIONE E ANALISI MULTIBODY Modellazione per analisi cinematiche e dinamiche MODELLAZIONE ED ANALISI FE Analisi Strutturale Analisi termica Analisi strutturale Analisi modale, dinamica Condizioni al contorno: Analisi termica Temperatura camera: 330 C Analisi fluidodinamica Temperatura di parete: 150 C Interazione fluido struttura Coefficiente di conduzione: 5000 J/m 2 Ks Pressione massima gas di combustione: 8 MPa Analisi modale ( C) ( C) 10

11 MODELLAZIONE KNOWLEDGE BASED (1/3) Main window Dumper and ARB assembly Car Model Tree Front Susp. assembly MODELLAZIONE KNOWLEDGE BASED (2/3) Weight parameters 11

12 MODELLAZIONE KNOWLEDGE BASED (3/3) CAD CAM, RAPID PROTOTYPING E REVERSE ENGINEERING OGGETTO FISICO CARATTERISTICHE: geometriche forma fisiche peso materiale costi affidabilità investimenti target.. OGGETTO VIRTUALE CAM & Additive Manufacturing (AM) Reverse engineering (RE) 12

13 TECNOLOGIE DI RENDERING, VISUALIZZAZIONE REALISTICA... ALCUNI LAVORI D ANNO (1/11) Modellazione 3D di sottosistemi di Macchine a CN Caricatore per calci di fucile Testa ribaltabile orbitante 13

14 ... ALCUNI LAVORI D ANNO (2/11) Modellazione 3D di sottosistemi di macchine CN Punta trascinatrice Scatola cambio... ALCUNI LAVORI D ANNO (3/11) Modellazione 3D di un sottosistema di una macchina CN: Contropunta trascinata con freno SolidEdge Part, Assembly e Motion... in collaborazione con CMS, Zogno 14

15 ... ALCUNI LAVORI D ANNO (4/11) Modellazione 3D parametrica di una riempitrice isobarica per bottiglie di vetro: Serbatoio in pressione e Valvola di riempimento SolidEdge Part ed Assembly ALCUNI LAVORI D ANNO (5/11) Modellazione parametrica di un attuatore idraulico (Dresser Flow, Colico) SolidEdge Part and Assembly 15

16 ... ALCUNI LAVORI D ANNO (6/11) Modellazione di una linea di produzione della Whirlpool Immagine cortesia Whirlpool... ALCUNI LAVORI D ANNO (7/11) Modellazione di un motore bicilindrico: SolidEdge Part, Assembly e Motion 16

17 ... alcuni Lavori d Anno (8/11) Modellazione e simulazione di un centro di lavoro di componenti in legno per serramenti (CMS, Zogno) SolidEdge Part, Assembly e Motion Immagine cortesia CMS SpA... ALCUNI LAVORI D ANNO (9/11) Restyling di un asciugacapelli Modellazione per solidi: SolidEdge Modellazione di Superfici: Rhinoceros 17

18 ... ALCUNI LAVORI D ANNO (10/11) Design di una Borraccia Modellazione di Superfici Rhinoceros Ricerca di soluzioni innovative per: conservare la temperatura del liquido all interno della borraccia meccanismo di chiusura ed apertura (Tappo) TechOptimiser 18

19 ... ALCUNI LAVORI D ANNO (11/11) Design di un frigobar Modellazione di Superfici Rhinoceros Ricerca di soluzioni innovative per: isolamento termico del frigobar Innovazione sistematica 19