Water Design

Un workshop di 38 ore ed un tema complesso, quello dell’acqua e di come contenerla e valorizzarla. Questo è quello che gli studenti hanno affrontato con me.
Insieme abbiamo immaginato uno scenario apocalittico, ma non molto distante dal futuro. Uno scenario in cui l’acqua è divenuto il bene più prezioso, poichè raro. L’acqua, in questo scenario, è divenuta la valuta più cara, il bene più costoso, sorpassando anche l’oro. E il contenitore da progettarsi doveva riflettere esattamente queste riflessioni.
Gli studenti hanno quindi affrontato il tema del contenitore, visto non come semplice elemento di packagaing ma come elemento in grado di contenetere in modo nobile e conscio un tale bene prezioso, esaltandone le virtù e nel contempo proteggendone le delicate proprietà.
I risultati sono sorprendenti, non solo per la qualità in relazione al tempo disponibile, ma per la varietà e bio-diversità delle diverse interpretazioni.

Andrea Morgante

• In the hands - Giulia Cavinato
• WA5 - Francesco Bariani, Riccardo Palazzi
• CYCLUm - Giulia Bigotto, Corradetti Stefania
• H2O - Luisa Ciabatti, Maria Vittoria Ferrari, Antonella Paparella,
• SmashingDrop - Corrado Gagliano, Andrea Gherardini, Giulia Nascimbeni
• Stilla - Giulia Cremonini, Francesco Del Fuoco, Federica Iannicelli
• IPP2 - Alexandra Zanasi, Alberto Zuccoli
• BrawnLife - Luca Ferrari, Nicholas Gamberini, Marco Montanari, Riccardo Sartori
• Fons - Elisabetta Ferraro
• Loto - Andrea Morelli, Fabio Parenti, Giulio Rossi Paccani, Simone Scorrano
• Acqualuce - Michela De Tomi, Roberta Nardelli
• SmashingDrop - Corrado Gagliano, Andrea Gherardini, Giulia Nascimbeni
• KI - Fabiana Bergami, Chiara Dalla Vecchia, Lucrezia Sarti, Elena Sisti
• The rift - Alessandro Riccardo Masia, Luca Tarozzi
• Bios - Francesca Caleffi, Elena Colombari

Utilizzo di modelli agli elementi finiti (FEM)

Obiettivo del corso è l’introduzione degli studenti all’utilizzo di programmi di calcolo agli elementi finiti spiegandone le potenzialità ed il loro utilizzo per l’ottimizzazione della forma dello oggetto.
In effetti l’evoluzione dei progetti di componenti strutturali è spesso effettuata utilizzando metodi di ottimizzazione. Sebbene in molti casi si scelga di ottimizzare semplicemente la particolare soluzione progettuale già usata senza ricercare alternative, la soluzione migliore sarebbe intervenire sulla topologia dalla cui variazione si potrebbero, ottenere miglioramenti più significativi. Per ottenere la topologia di un oggetto si potrebbe seguire un procedimento di ottimizzazione della forma. In molti casi tale metodo è basato sulla ricerca dei valori ottimali della densità degli elementi finiti nei quali è discretizzato il dominio ammissibile come si verifica nei metodi basati sulla teoria dell’omogeneizzazione [Bendsoe et al .1998, Chung 1997].

Di supporto al metodo di ottimizzazione che per contro ha l’utilizzo di molti elementi finiti incrementando il numero di variabili di progetto ed i tempi di elaborazione si possono utilizzare criteri della logica fuzzy che forniscono un approccio linguistico adatto a descrivere lo stato ed i mutamenti delle variabili di un problema, di sicuro interesse ma non di possibile attuazione in questo corso, in quanto la sua trattazione avrebbe richiesto un tempo molto maggiore.

Si è provveduto pertanto ad introdurre il concetto di elemento finito (FEM) e quali siano le variabili da definire nella discretizzazione di un oggetto tramite la procedura FEM:
•    Tipologia di elementi finito: elemento piano 2D o elemento piano 1D;
•    Caratteristiche di rigidezza dell’elemento finito; definizione pertanto del modulo di Young in funzione del materiale utilizzato (PVC, corian, etc.) e della geometria, se elemento 1D o dello spessore se elemento 2D.
•    Definizione dei vincoli correlato all’utilizzo dell’oggetto.
•    Individuazione dei carichi da applicare all’oggetto, tendenzialmente sottoforma di una pressione da applicare secondo una predeterminata direzione.
Definita la geometria, vincoli, e carichi si è proceduto ad un’analisi per ottenere i risultati sottoforma di tensione massima nell’oggetto e di spostamento. Le analisi effettuate sono di tipo lineare che in questa prima fase non tengono delle problematiche che possono avere i materiali polimerici, creep , viscosità ed effetti a lungo termine per le quali sono richieste analisi non lineari più approfondite.
Tramite un processo iterativo di analisi lineari si è però cercato di capire quale fosse la pressione che potesse portare al limite di “snervamento” il materiale, oppure che potesse portare a degli spostamenti abnormi anche con tensioni molto basse non sostenibile dall’oggetto.
Queste analisi hanno permesso di capire quali fossero le criticità dell’oggetto e quindi quali fossero i punti oggetto di una successiva valutazione che possano portare ad un miglioramento ed ottimizzazione dell’oggetto in termini di forma e/o di spessore dell’elemento.

Enrico Milani

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