SOLIDWORKS Flow Simulation: la fisica dietro la traiettoria di un pallone

La fisica che trasforma un gesto tecnico in dati misurabili

Come fa un calciatore a imprimere al pallone una traiettoria curva capace di sorprendere il portiere? Dietro a un gesto tecnico apparentemente naturale c’è un fenomeno fisico preciso, che può essere analizzato, misurato e visualizzato grazie a SOLIDWORKS Flow Simulation.

Nel video scoprirai come utilizzare la fluidodinamica computazionale per osservare ciò che accade realmente all’aria intorno a un pallone in rotazione e trasformare un fenomeno complesso in dati utili alla progettazione.

Dalla realtà alla simulazione fluidodinamica

L’analisi parte da condizioni molto vicine a quelle di un calcio di punizione professionistico: una velocità di 27,5 metri al secondo e una rotazione di circa 450 giri al minuto.

Con SOLIDWORKS Flow Simulation viene impostata un’analisi dipendente dal tempo, utilizzando l’aria come fluido e definendo velocità, rotazione, pressione e condizioni limite.

La mesh suddivide quindi il dominio circostante in milioni di celle, permettendo di analizzare nel dettaglio come il flusso accelera, rallenta e si separa dalla superficie del pallone.

Visualizzare l’effetto Magnus con SOLIDWORKS

Quando il pallone ruota, la velocità dell’aria non è identica sui due lati. Si crea così una differenza di pressione che genera una forza laterale perpendicolare alla direzione del moto.

È il cosiddetto effetto Magnus, il fenomeno responsabile della traiettoria curva.

Con la simulazione fluidodinamica non ci si limita però a osservarlo: SOLIDWORKS Flow Simulation permette di quantificare la forza laterale che agisce sul pallone durante il volo, trasformando il comportamento aerodinamico in risultati misurabili.

Quanto conta la geometria del prodotto?

Il video mostra anche un confronto particolarmente interessante per chi si occupa di progettazione 3D.

La geometria di un pallone moderno viene sostituita con quella di un modello utilizzato negli anni ’30. SOLIDWORKS Flow Simulation aggiorna automaticamente il modello di simulazione fluidodinamica, ricrea la mesh e consente di eseguire nuovamente la stessa analisi senza ricostruire il progetto da zero.

I risultati evidenziano differenze significative: la geometria cucita del vecchio pallone genera un distacco di vortici e una forza laterale variabile tra 1 e 4,25 newton, mentre il pallone moderno mantiene valori vicini a 4,5 newton.

Stesse condizioni, geometrie differenti, comportamenti aerodinamici differenti.

Porta la simulazione direttamente nel processo di progettazione

Questo esempio dimostra come SOLIDWORKS Flow Simulation possa aiutare progettisti e ingegneri a comprendere rapidamente l’impatto di forma, geometria e condizioni operative sulle prestazioni di un prodotto.

Vuoi vedere l’intera simulazione e scoprire come analizzare velocità, pressione, turbolenze ed effetto Magnus direttamente nell’ambiente SOLIDWORKS?

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