Come abbiamo già detto, in un’analisi FEM tipica le risorse dedicate a costruire la mesh sono molto importanti e dal punto di vista del tempo dell’analista sono senz’altro dominanti in molti casi. D’altra parte la modellazione oltre a essere necessaria determina anche la qualità dei risultati dei calcoli e quindi è fondamentale. Nella creazione di una mesh idealmente vorremmo conciliare vari obiettivi che però a volte sono contrastanti. Intanto il modello FEM deve essere sufficientemente accurato per lo scopo dell’analisi e quindi rappresentare un livello di dettaglio geometrico adeguato con una adeguata accuratezza, ossia qualità degli elementi. Per contro tutti quei dettagli geometrici che non sono rilevanti dal punto di vista dei risultati dei calcoli comportano un sovraccarico della mesh che non ha valore aggiunto, anzi potrebbe rallentare la simulazione, cosa che specie per simulazioni complesse come le non lineari, le fluidodinamiche ecc. diventa poi penalizzante nel contesto del ciclo di calcolo complessivo. In molti casi le analisi FEM non sono delle verifiche puntuali, ma sono dei cicli iterativi di dimensionamento. Prevedono cioè che a fronte dei rispettivi calcoli si vadano poi a effettuare delle modifiche di geometria e poi successivamente rianalizzare. In questi casi idealmente ci piacerebbe che il modello FEM fosse il più parametrico possibile per velocizzare i cicli di modifica e rianalisi. Il raggiungimento degli obiettivi che abbiamo detto si scontra però con numerose difficoltà. Intanto le geometrie che vengono passate all’analisi FEM spesso sono estremamente complesse e quindi lunghe da meshare o comunque da gestire e contengono un livello di dettaglio estremamente spinto. A volte invece ci sono durante il processo di importazione/esportazione dell’ambiente CAD- FEM, delle geometrie, per l’analisi, ci sono degli errori e si producono delle geometrie e dei generi che producono a loro volta mesh di bassa qualità o comunque addirittura mesh impossibili da generare. La gestione delle modifiche del CAD nel contesto del dimensionamento è estremamente onerosa, poiché molto spesso il FEM e il CAD sono due ambienti scollegati e anche perché molte volte le modifiche prodotte nel CAD sono realizzate da progettisti o disegnatori e quindi poi passare successivamente agli analisti creando in questo modo una discontinuità tra la prima, la seconda, la terza e l’ennesima variante con un processo di ingresso e uscita dal FEM verso il CAD e viceversa dei dati dell’analisi. Un’altra difficoltà l’abbiamo quando dobbiamo gestire delle modifiche di geometria nel contesto di un assieme, in quel caso oltre a dover gestire la modifica della singola parte che è soggetta appunto a ridisegnazione dobbiamo anche aggiornare e ricostituire i collegamenti e le interfacce all’interno dell’assieme stesso.
Vediamo adesso come possiamo affrontare queste sfide in modo efficace.