Perché scegliere Onshape Simulation per l'analisi strutturale?

1 marzo 2026 9 minuti di lettura
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In passato, la simulazione implicava l'installazione di software pesanti, la gestione delle licenze, la configurazione dei risolutori, l'esportazione di file e la speranza che la postazione di lavoro fosse in grado di gestire la mesh.

Con Onshape Simulation le cose funzionano diversamente:

  • Non c'è installazione.
  • Nessun risolutore locale.
  • Nessuna esportazione tra CAD e CAE.

Tutto funziona nello stesso ambiente cloud in cui si progetta. E con le funzionalità di branching e merge , è possibile impostare le modifiche alla simulazione in un'area di lavoro separata senza influire sul modello di produzione, mantenendo la progettazione e l'analisi perfettamente sincronizzate.

Vediamo insieme tutto quello che c'è da sapere.

Che cos'è la simulazione Onshape ?

Onshape Simulation è un ambiente di analisi degli elementi finiti (FEA) cloud-native, veloce e facile da usare, integrato direttamente nell'interfaccia Onshape .

A differenza dei tradizionali strumenti di simulazione desktop che richiedono:

  • Esportazioni complesse
  • Software CAE separato
  • Hardware locale di fascia alta

Onshape Simulation viene eseguito direttamente nel browser Web e gestisce i calcoli più complessi nel cloud.

Poiché Onshape Simulation è completamente integrato con il modello dati Onshape , la simulazione rimane direttamente connessa al progetto. Non è necessario esportare o convertire i file e, quando si modifica una parte, i risultati si aggiornano automaticamente.

Vuoi provare Onshape ma non ne hai ancora avuto la possibilità? Registrati gratuitamente o prova Onshape Professional, che include Simulation, CAM Studio e Render Studio, tramite il Discovery Program .

Cosa significa realmente "Simulazione del cloud"?

La simulazione delle nuvole in Onshape significa:

  • Crei il tuo modello nel browser
  • Hai impostato l'analisi all'interno dello stesso documento
  • Meshing e risoluzione vengono eseguiti su server cloud remoti
  • Il tuo computer non esegue calcoli pesanti

Anche su un normale laptop è possibile eseguire studi strutturali senza rallentare il sistema.

Il vero vantaggio è che la simulazione rimane completamente collegata al modello CAD. Quando la geometria cambia, è sufficiente aggiornarla ed eseguire nuovamente l'analisi. Non sono necessarie esportazioni di file, ripuliture del modello o frustranti correzioni di traduzione: la simulazione diventa una parte naturale del processo di progettazione.

Capacità di simulazione Onshape

Analisi statica lineare

Onshape Simulation aiuta i progettisti a prendere decisioni migliori nelle prime fasi del processo di progettazione. Poiché funziona direttamente all'interno dell'ambiente di assemblaggio, è possibile verificare la resistenza del progetto senza uscire dal modello CAD.

Il suo strumento principale è l'analisi statica lineare , uno dei tipi di simulazione più comuni in ingegneria. Risponde a due semplici domande:
si romperà?
Si piegherà troppo?

Questa analisi calcola lo stress e lo spostamento quando viene applicato un carico costante. Presuppone un comportamento normale del materiale e piccole deformazioni, sufficienti per la maggior parte dei componenti meccanici di uso quotidiano.

Gli ingegneri possono valutare lo sforzo di Von Mises, le sollecitazioni principali, lo spostamento, le forze di reazione e il fattore di sicurezza per determinare se una staffa cederà, se un alloggiamento è sufficientemente resistente o se la flessione rimane entro limiti accettabili. Per la maggior parte dei componenti meccanici, questo soddisfa la maggior parte delle esigenze di convalida quotidiane.

Analisi statica lineare delle bielle

Analisi modale

L'analisi modale è molto più di una semplice verifica della resistenza. Implica l'analisi del comportamento di un progetto durante le vibrazioni.

Invece di applicare una forza costante, l'analisi modale calcola la frequenza naturale di una parte di un progetto. Questo può prevenire la risonanza, che si verifica quando un oggetto è esposto a una forza esterna pari alla sua frequenza naturale, causando vibrazioni estreme.

La risonanza può essere particolarmente problematica con telai leggeri, parti rotanti o prodotti utilizzati in un ambiente dinamico.

Analizzando le vibrazioni in una fase iniziale della progettazione, gli ingegneri possono rendere il loro prodotto più rigido, meno rumoroso e più affidabile.

Esempio di simulazione modale eseguita su un freno di un'auto

Sollievo inerziale

Per i casi più avanzati, Inertial Relief consente di analizzare parti non fissate in posizione. Questo è utile per oggetti come aerei in volo o satelliti nello spazio, dove non è possibile semplicemente "imbullonare" il modello. Il sistema bilancia automaticamente i carichi senza aggiungere supporti fittizi.

Esempio di analisi di sollievo inerziale eseguita sul braccio di controllo inferiore

Compagni come fisica

Onshape ha un'idea intelligente: " Mates as Physics" . In altre applicazioni FEA, definire l'accoppiamento delle parti può essere molto dispendioso in termini di tempo. Dobbiamo specificare accoppiamenti incollati, scorrevoli, ad attrito e di altro tipo. Questo può diventare complicato, soprattutto con assiemi più complessi.

Se chiedi a un esperto di simulazione qual è la parte più difficile del suo lavoro, non ti dirà "la matematica". Ti dirà "i contatti"

La FEA tradizionale richiede di definire manualmente il modo in cui ogni parte interagisce con ogni altra parte:

  • Legato?
  • Scorrevole?
  • Con attrito?
  • Con lacune?

Negli assemblaggi di grandi dimensioni, questa operazione può richiedere ore. Onshape ha reso tutto molto semplice. Utilizza i tuoi Assembly Mates. Questo significa:

  • Accoppiamento fissato → Connessione incollata
  • Revolute Mate → Libertà di rotazione
  • Slider Mate → Traduzione controllata

Conoscendo il modo in cui l'assemblaggio è assemblato, la simulazione può impostare il tutto molto rapidamente. Ciò che prima richiedeva ore, ora può essere fatto in pochi secondi.

SIMULAZIONE FEA tradizionale

Nei software FEA tradizionali, si dedica molto tempo alla configurazione di tutto prima ancora di eseguire la simulazione. Contatti, mesh, impostazioni del solutore: tutto può sembrare pesante e lento.

Con Onshape, una volta definito l'assemblaggio, basta aggiungere un carico e vedere i risultati. È semplice e veloce. La simulazione diventa parte del normale processo di progettazione, non un passaggio aggiuntivo.

Accesso alla simulazione Onshape

La simulazione fa parte dell'ambiente di modellazione. Gli utenti Onshape Professional, Enterprise ed Educator hanno accesso alla simulazione Onshape .

Dove trovarlo

  • Aprire il pannello Simulazione sul lato destro di qualsiasi scheda Assemblaggio
  • Selezionare "Mostra risultati" per iniziare il calcolo

Una volta attiva, la definizione della simulazione rimane associata al modello. I risultati sono controllati e disponibili per tutta la cronologia di progettazione.

Interfaccia di simulazione Onshape

Onshape Simulation è una guida utile che semplifica il processo anche per chi è alle prime armi con la simulazione.

Pannello di simulazione

Il tuo centro di comando per:

  • Carichi e vincoli
  • Tipo di analisi (statica o modale)

  • Metodi di connettività

Visualizzazione della connettività

Una modalità dedicata che mostra come il risolutore interpreta il tuo assembly:

  • Diversi colori per legami rigidi
  • Gradi di libertà in movimento evidenziati

Legenda dei risultati

Legenda dinamica per:

  • Stress
  • Spostamento
  • Fattore di sicurezza

È possibile regolare i limiti superiore e inferiore per concentrarsi su aree specifiche. Ad esempio, è possibile evidenziare le aree in cui il fattore di sicurezza è inferiore a 2,0 per individuare rapidamente i potenziali rischi.

Area grafica

I risultati vengono visualizzati direttamente sul modello utilizzando mappe a colori chiare. È possibile ruotare, ingrandire e ispezionare il modello con facilità.

È anche possibile animare la deformazione per vedere come la struttura si piega o si torce sotto carico, rendendo più facile comprendere come si comporta in condizioni reali.

Schema di colori Viridis

Onshape utilizza la combinazione di colori Viridis per visualizzare i risultati in modo chiaro. I colori sono facili da leggere e progettati per essere accessibili, anche agli utenti con deficit della visione dei colori.

Geometria, materiali e configurazione

È possibile simulare:

  • Parti singole (devono essere posizionate e definite all'interno di un assieme per eseguire la simulazione)
  • Progetti multi-corpo
  • Assemblee

I materiali includono proprietà quali:

  • modulo di Young
  • rapporto di Poisson
  • Densità
  • Resistenza allo snervamento

Carichi e vincoli possono essere applicati a:

  • Volti
  • Bordi
  • Vertici

La creazione di mesh è automatica e basata sul cloud, con controllo sulla raffinatezza per bilanciare velocità e precisione.

Quali sono i componenti aggiuntivi disponibili?

Per esigenze di simulazione più estese, Onshape si integra con le applicazioni partner disponibili sull'Onshape Onshape Store . Questi componenti aggiuntivi estendono la piattaforma oltre l'analisi strutturale integrata.

Simulazione termica e dei fluidi (CFD) – Add-on disponibile tramite partner come SimScale.

Abilita:

  • Analisi del trasferimento di calore
  • Simulazione del flusso d'aria
  • Distribuzione della temperatura

Esempio: convalida delle prestazioni di raffreddamento in un involucro.

Simulazione fisica basata sull'intelligenza artificiale disponibile tramite Luminary Cloud.

Abilita:

  • Previsioni fisiche rapide tramite intelligenza artificiale
  • Esplorazione rapida del design
  • Approfondimenti sulle prestazioni in fase iniziale

Esempio: confrontare più varianti di design in pochi minuti.

Quali piani Onshape includono la simulazione?

L'accesso agli strumenti di simulazione strutturale è disponibile principalmente per:

  • Conti professionali
  • Conti aziendali

Puoi provarlo gratuitamente?

Sì. Il programma Onshape Discovery

I professionisti CAD qualificati possono accedere gratuitamente Onshape Professional per un massimo di

Ciò include:

  • Simulazione Onshape
  • Studio CAM
  • Studio di rendering

Ti consente di esplorare l'esperienza completa "More than CAD" prima dell'acquisto.

Analisi statica vs analisi modale: confronto rapido

La differenza principale è semplice:

  • L'analisi statica si concentra sull'integrità strutturale sotto carico costante.
  • L'analisi modale si concentra sulle caratteristiche delle vibrazioni.
Obiettivo principale Valutare la resistenza sotto carico Comprendere il comportamento delle vibrazioni
Ingresso Forze o pressioni costanti Geometria e materiale della struttura
Risultato tipico Mappe di stress e fattori di sicurezza Frequenze naturali e forme modali
Domanda chiave "Può sopportare questo carico?" "Risuonerà o vibrerà eccessivamente?"
Caratteristica Analisi statica lineare Analisi modale

Onshape vs CAE desktop tradizionale

Installazione Nessuna installazione (basata sul browser) Richiede installazione locale
Hardware Cloud computing Postazione di lavoro di fascia alta
Flusso di lavoro dei file Nessuna esportazione/importazione File CAD e CAE separati
Aggiornamenti del modello Completamente associativo Spesso richiede la reimportazione
Collaborazione Integrato, in tempo reale PDM esterno o condivisione manuale
Gestione IT Aggiornamenti automatici Gestione delle licenze e del server
Miglior adattamento Iterazione rapida e team cloud Configurazioni CAE legacy avanzate
Caratteristica Simulazione Onshape CAE desktop tradizionale

Risolvere in pochi secondi

Uno dei maggiori vantaggi è la velocità. I ​​risultati spesso si ottengono in pochi secondi, non in ore.

Qui puoi vedere dimostrazioni dal vivo di simulazioni statiche a livello di assemblaggio, impostate e risolte letteralmente in pochi secondi

La velocità modifica il comportamento. Quando la risoluzione è rapida, gli ingegneri effettuano simulazioni più spesso e le decisioni progettuali migliorano.

Cosa non fa (e perché)

Onshape è onesto riguardo alla portata.

È una potenza strutturale, ma non è una piattaforma multifisica completa.

Se hai bisogno di:

  • Test di crash ad alta velocità (dinamica esplicita non lineare)
  • Flusso di fluidi complesso (CFD oltre i componenti aggiuntivi)

Potrebbero essere necessari strumenti specializzati o partner dell'App Store come SimScale o Ansys.

Onshape si impegna a fornire al 90% degli ingegneri gli strumenti necessari per risolvere il 90% dei problemi strutturali quotidiani.

Perché scegliere Onshape Simulation?

L'ingegneria professionale riguarda la gestione del rischio.

Vuoi:

  • Prevenire i guasti sul campo
  • Evitare l'ingegneria eccessiva
  • Ripeti rapidamente
  • Collaborare in modo efficiente

Onshape Simulation offre:

Velocità – Risultati in pochi secondi
Accessibilità – Nessun hardware di fascia alta
Collaborazione – Condividi un URL sicuro, non screenshot
Integrità – Risultati strutturali matematicamente validi

Considerazioni finali

Se utilizzi già Onshape quotidianamente, Simulation ti sembrerà un'estensione naturale del tuo flusso di lavoro. Non c'è bisogno di cambiare strumento o esportare file. Puoi testare il tuo progetto direttamente all'interno dello stesso documento in cui è stato creato.

Diventa parte del tuo processo quotidiano: aggiusta, simula, perfeziona. E quando la simulazione diventa semplice, gli ingegneri la usano più spesso.

Hanen Bdioui
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