Le nostre Case History: antivibranti per il settore militare, dall’analisi alla realizzazione

30/03/2023

Da oltre un decennio Caribul ha introdotto nella propria gamma di supporti anche elementi antishock, idonei per l’isolamento e la protezione di apparati sensibili installati in contesti soggetti a forti vibrazioni e urti. Esempi tipici di tali installazioni sono la protezione di attrezzature delicate nelle fasi di trasporto (es. grossi trasformatori elettrici, opere d’arte) o installate in maniera permanente a bordo di mezzi semoventi (es. dispositivi elettronici o sistemi di refrigerazione), così come di apparecchiature elettriche ed elettroniche in ambito militare, ove sono presenti sia le sollecitazioni  durante le normali operazioni (es. vibrazioni derivanti da motori o generatori, accelerazioni, brusche manovre) che le condizioni speciali che si verificano durante eventi improvvisi (es. esplosione di colpi di grosse armi installate a bordo, effetti di detonazioni nei dintorni…).

In ambito militare, tra i nostri clienti, un’azienda che progetta e realizza impianti elettronici di controllo da installare a bordo nave, ci ha affidato la verifica complessiva della parte meccanica del proprio sistema, fornendoci il modello 3D dell’apparato (con relative masse dei dispositivi elettrici/elettronici installati all’interno) ed il tipo di sollecitazione a shock cui sarebbe stato sottoposto successivamente in sede del test obbligatorio per la validazione.Il primo step di modellazione ha condotto, mediante semplificazioni macroscopiche, a caratterizzare l’intero gruppo come una massa complessiva concentrata e relativi momenti d’inerzia nel relativo baricentro: impiegando uno specifico software FEA quindi l’elemento è stato collegato, mediante appositi connettori, ad un gruppo di ammortizzatori Caribul (precedentemente modellizzati nelle caratteristiche statiche e dinamiche all’interno del nostro laboratorio e conformi alle specifiche del contesto navale dettate dal committente), valutandone in primo step le frequenze proprie ed i modi caratteristici di vibrare. 

Definito il modello, sono stati dunque applicate le sollecitazioni di accelerazioni imposte ai vincoli mediante la time history fornita in input: l’analisi ha quindi portato al calcolo delle grandezze caratteristiche (spostamento, velocità, accelerazione residua sulla terna d’assi) sul sistema. Tali informazioni già forniscono indicazioni utili circa lo stato di sollecitazione residua all’interno dell’apparato (utile per valutare la resistenza della componentistica installata) e gli spostamenti residui (necessari a considerare eventuali interferenze con altri corpi circostanti). Come ultima fase, infine, è stata impiegata la matematica del modello per realizzare un modello ad elementi finiti della struttura meccanica: ad esso sono stati imputati (uno per ciascuna direzione) campi di forze derivati dalle massime accelerazioni risultate nella precedente simulazione, per verificare eventuali criticità costruttive, indicando, se il caso, al cliente ove intervenire modificando o rinforzando la struttura al fine di renderla sicura a fronte delle sollecitazioni in gioco. L’intero processo di modellazione e simulazione numerica sviluppato ha portato il cliente a superare senza imprevisti le prove d’urto.

 

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