Prof. Daniele Regazzoni Unibg DIGIP
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PROTOTIPAZIONE VIRTUALE
Prof. Daniele RegazzoniUnibg ‐ DIGIP
Daniele REGAZZONIDipartimento di Ingegneria
INTRODUZIONE AL CORSO
Orario e modalità di svolgimento
Obiettivi
Quadro di riferimento
Lezioni: argomenti trattati
Esercitazioni
Modalità d’esame
Testi consigliati
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ORARIO E MODALITÀ DI SVOLGIMENTO (1/2)
Lezioni
– martedì: 16:30 – 18:30
– Aula A104
Esercitazioni (Ing. Spreafico)
– Giovedì: 8.30‐11.30
– Aula A104
Ricevimento studenti:
– Giovedì: 14.30‐16.30 su appuntamento
presso ufficio 308 edificio ex‐Enel
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CONTATTI
Daniele Regazzoni
– Telefono ufficio: 035 205 2353
– email: [email protected]
Christian Spreafico
– Telefono laboratorio: 035 205 2033
– email: [email protected]
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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
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MATERIALE DIDATTICO
Lucidi delle lezioni
Documentazione delle esercitazioni
Pacchetti software
– SolidEdge
– Rhinoceros
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MODALITÀ D’ESAME
Realizzazione di un Lavoro d’Anno concordato con ildocente 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
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TESTI CONSIGLIATI
M. E. Mortenson, Geometric Modeling, 2nd Edition, Ed. John Wiley & Sons, 1997
J.D. Foley, A. van Dam, et al., Computer Graphics Principle and Practice, 2nd ed. in C, Ed. Addison Wesley, 1997
G. Farin, Curves and Surfaces for CADG – A practical guide, 4th
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
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CICLO DI VITA DEL PRODOTTO
Avamprogetto Progettazione Produzione Distribuzione SmaltimentoServizioSmalt.
Product Configurators - PC
Computer-Aided Tools
Prototipazione Virtuale
Modellazione e simulazione dei processi sviluppo-prodotto
Product Data Management - PDM
Gestione delleinformazioni di
prodotto
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OBIETTIVI (1/2)
Fornire i fondamenti relativi
alle metodologie per la modellazione 3D e simulazione di prodotti/impianti (prototipazione virtuale)
Conoscere, almeno funzionalmente, le tecnologieutilizzate ed utilizzabili nei sistemi di ausilio allaprogettazione
– le tecnologie disponibili pongono dei limiti
– le tecnologie offrono nuove possibilità di approccioai problemi
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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
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LEZIONI
Modellazione e progettazione: quadro di riferimento
Tecniche per la modellazione geometrica
Modellazione parametrica, feature‐based e physically‐based
Additive manufacturing
Reverse engineering
Il ruolo della modellazione e della simulazione nelle fasi diprogettazione
Scambio dati
Digital Human Modelling
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MODELLAZIONE PER SOLIDI E FEATURE‐BASED
Form feature: insieme di entità geometriche e
topologiche che ha significato funzionale in un certo contesto
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MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (1/3)
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MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (2/3)
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MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (3/3)
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MODELLAZIONE PER SUPERFICI
Mettere macchina
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Modellazione Physically‐based
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Modellazione per analisi cinematiche
e dinamiche
MODELLAZIONE E ANALISI MULTIBODY
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MODELLAZIONE ED ANALISI FE
Analisi strutturale
Analisi modale, dinamica
Analisi termica
Analisi fluidodinamica
Interazione fluido‐struttura
Analisi modale
Analisi Strutturale
Condizioni al contorno:
• Temperatura camera: 330°C
• Temperatura di parete: 150°C
• Coefficiente di conduzione: 5000 J/m2Ks
• Pressione massima gas di combustione: 8 MPa
(°C)
(°C)
Analisi termica
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Dumper and ARB assembly
Car ModelTree
Front Susp.
assembly
Main window
MODELLAZIONE KNOWLEDGE‐BASED (1/3)
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Weightparameters
MODELLAZIONE KNOWLEDGE‐BASED (2/3)
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MODELLAZIONE KNOWLEDGE‐BASED (3/3)
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CAD‐CAM, RAPID PROTOTYPING E REVERSEENGINEERING
CARATTERISTICHE:•geometriche•forma
•fisiche•peso•materiale
•costi•affidabilità•investimenti•target
•………..
OGGETTOFISICO
OGGETTOVIRTUALE
CAM & Additive Manufacturing (AM)
Reverse engineering (RE)
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TECNOLOGIE DI RENDERING, VISUALIZZAZIONE REALISTICA
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (1/11)
Modellazione 3D di sottosistemi di Macchine a CN
Testa ribaltabile orbitanteCaricatore per calci di fucile
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (2/11)
Modellazione 3D di sottosistemi di macchine CN
Scatola cambioPunta trascinatrice
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... 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
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... 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
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… ALCUNI LAVORI D’ANNO (5/11)
Modellazione parametrica di un attuatore idraulico(Dresser Flow, Colico)
– SolidEdge Part and Assembly
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (6/11)
Modellazione di una linea di produzione della Whirlpool
Immagine cortesia Whirlpool
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (7/11)
Modellazione di un motore bicilindrico:
– SolidEdge Part, Assembly e Motion
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... 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
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (9/11)
Restyling di un asciugacapelli
– Modellazione per solidi: SolidEdge
– Modellazione di Superfici: Rhinoceros
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... 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
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... 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
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