Progettazione di un braccio di carico marino

Ottobre 2022
Progettazione integrata di un braccio di carico marino: calcolo fluidodinamico, strutturale e progettazione meccanica
Analisi FEM, Progettazione integrata, Progettazione meccanica 3D, Simulazione numerica CFD

La richiesta

Il cliente ha richiesto la nostra consulenza per sviluppare un braccio di carico marino di grossa taglia, chiedendo in particolare di:

  • identificare i carichi agenti nelle varie configurazioni di lavoro
  • calcolare i carichi derivanti dall’azione del vento
  • individuare le condizioni più gravose e dimensionare la struttura portante
  • verificare la resistenza sismica della struttura
  • dimensionare opportunamente i contrappesi per garantire la stabilità del sistema in tutte le configurazioni di lavoro
  • ottimizzare il peso della struttura
  • progettare una motorizzazione performante
  • curare una modellazione CAD efficiente
  • redigere tutti i disegni costruttivi

Il progetto

Abbiamo affrontato il progetto mettendo da subito in collaborazione attiva il team di progettazione meccanica con quello di simulazione numerica.
La prima fase ha visto i nostri progettisti effettuare un pre-dimensionamento di massima della struttura e quindi impostare una modellazione CAD curata, sviluppando modelli 3D efficienti che consentissero un agile size-scaling in previsione dello sviluppo di altre taglie per bracci analoghi.
Il modello 3D è stato quindi affidato ai nostri analisti per determinare attraverso un’analisi fluidodinamica (CFD) i carichi derivanti dall’azione del vento sulla struttura stessa: questi valori quindi sono stati presi in considerazione come carichi agenti sulla struttura, così da poter verificare con un’analisi strutturale (FEM) che questa resistesse opportunamente sotto l’effetto di tutte le forze in gioco sul sistema – compresa la potenziale azione di un sisma.
A questo punto il team di progettazione ha opportunamente rinforzato la struttura portante nei punti critici evidenziati dall’analisi FEM, rimandando così al team di analisi il modello aggiornato per una nuova verifica.
Una volta appurato che la struttura progettata fosse in grado di resistere, con ampio margine di sicurezza e nel rispetto delle normative di riferimento, a tutte le potenziali azioni che la potranno interessare durante la vita di esercizio, il team di progettazione ha ultimato il progetto andando a stilare tutti i disegni costruttivi necessari all’effettiva costruzione del progetto.