Uno studio di ottimizzazione geometrica si basa sulla stima dell’effetto della variazione di forma sulle prestazioni dell’oggetto in esame. In questi casi l’automazione della generazione geometrica è essenziale per poter esplorare un ampio numero di casistiche possibili e derivarne la configurazione ottimale.

Quando la modifica geometrica è semplice (es: variazione di diametro, estensione di una flangia, variazione di spessore), la generazione delle geometrie risultanti è immediata e agevolmente implementabile mediante scripting delle procedure nei programmi CAD.
Quando invece la modifica geometrica è complessa occorre fornire allo script CAD delle informazioni precise sulla collocazione dei punti notevoli da cui generare le forme di interesse.

Questo esempio mostra un caso applicativo reale in cui la forma della superficie è definita da una porzione di ellissi ed un raggio di raccordo costruiti lungo un segmento.

(vedi immagine post)

L’analisi ha l’obiettivo di individuare la porzione di superficie che garantisce alla struttura finale le prestazioni più performanti in ambito energetico.

Per poter svolgere questo studio è necessario derivare i valori delle grandezze che definiscono l’ellisse (asse principale e secondario) e l’angolo che determina il raggio di raccordo, sotto il vincolo della tangenza tra l’ellisse ed il raccordo, in modo da poterli inserire nel CAD di generazione della geometria 3D in modo automatizzato.

L’elaborazione di queste informazioni è stata condotta utilizzando il software Wolfram Mathematica: definite le forme ed i vincoli tra le grandezze di interesse sono stati ricavati gli insiemi di parametri ammissibili (terna: asse principale, asse secondario, angolo del raccordo); è stato quindi generato uno strumento visivo che permette di visualizzare le possibili variazioni dell’area risultante.
I corrispondenti valori numerici dei parametri ottenuti vengono successivamente passati allo script che genera la superficie all’interno del software CAD.

Grazie all’agevole gestione parametrica della complessa geometria, è stato possibile condurre lo studio di ottimizzazione di forma dell’oggetto in esame.