Alpha Consulting Services, s.r.l. (ACS) nasce a Roma (Italia) nel giugno 2008 come filiale europea di Alpha STAR Corporation.

Alpha Consulting Services fornisce diversi servizi di ingegneria nel settore della progettazione e dell’analisi di strutture avanzate oltre al supporto e alla vendita del software GENOA, sviluppato da Alpha Star, e volto all’analisi della propagazione progressiva della frattura.

La ACS e’ specializzata nel Virtual Testing. Attraverso l’uso della Progressive Failure Analysis (PFA) applicata a materiali avanzati come compositi a matrice polimerica, compositi a matrice ceramica, compositi a matrice metallica e materiali caricati con nano fibre, ACS puo’ determinare la resistenza ultima e la vita residua di una struttura “as-designed”, “as-built” o “as-is” ai carichi statici, dinamici, termici, ambientali ed acustici. Lo stato di danneggiamento di una struttura puo’ essere studiato con metodi non distruttivi o informazioni provenienti da sensori. ACS puo’ a questo scopo individuare l’innesco del danneggiamento o della frattura, la loro ubicazione, la loro propagazione ed il collasso finale della struttura.

Il nostro approccio ingegneristico consente ai nostri clienti di conoscere perfettamente le performance del loro prodotto sia in fase di progettazione che nella vita in servizio e ad un costo e con tempi decisamente inferiori a quelli normalmente praticati.

Core Business di ACS:

Ø      Servizi di Ingegneria

Siamo specializzati nel progetto e nell’analisi di strutture e materiale avanzato

Ø      Vendita di SW e Supporto ai Clienti

ACS, sviluppa e commercializza SW per la simulazione strutturale. E materiale forniamo formazione sull'uso del software e supporto tecnico per la clientele scientifica europea. .

Ø      Ricerca e sviluppo cooperativi con universita’ e PMI europee

ACS e’ impegnata nell’affermazione della PFA e del Virtual Testing nella comunita’ scientifica europea.Punto fondamentale e’ quello di creare network tra le PMI e le universita’ europee. La ricerca e lo sviluppo cooperativi sono richiesti sia per sviluppare nuovi prodotti che per conoscere al top i nuovi materiali avanzati. Tutto cio’ con beneficio per le universita’, per le PMI e per i nostri clienti in generale.

Vision

Il Virtual Testing basato sulla PFA consente agli ingegneri di risolvere problemi strutturali particolarmente critici in poco tempo, con pochi test e in modo economico. Si riescono a ridurre i test fisici fino al 50%.

Il conseguimento di un ambiente di Virtual Testing valido richiede l’utilizzo di metodi analitici estremamente accurati, SW facili da usare e con training minimale e consente di ottenere rapidamente risposte analitiche. ACS ha come compito quello di creare e promuovere il piu’ sofisticato sw di Virtual Testing per strutture con materiali avanzati. Nostro obiettivo e’ fornire il nostro sw all’industria in genere ed agli enti governativi.

Servizi

La ACS si affida sulla vasta esperienza tecnica del suo staff nei settori aerospace, militare e civile. I nostri ingegneri hanno una notevole capacita’ di identificare e risolvere i problemi strutturali. Il loro skill spazia dai metodi di analisi tradizionali ai metodi piu’ evoluti basati sui codici di calcolo.

La nostra esperienza spazia dalle classiche analisi statiche,  a fatica e di crash includendo damage tolerance e durability fino allo studio della micro-meccanica dei materiali compositi. Non a caso il nostro staff ha una conoscenza approfondita della micro e macro meccanica dei materiali polimerici, ceramici, dei compositi a matrice metallica come dei materiali tradizionali.

ACS Fornisce i Seguenti Servizi:

  • ·          progetto e analisi di strutture in materiale composito

  • ·          analisi statiche, dinamiche e di crash

  • ·          Analisi degli effetti dei carichi ambientali come umidita’ e temperatura

  • ·          Analisi di ottimizzazione e di sensibilita’ su sistemi complessi

  • ·          Analisi lineari e non lineari

  • ·          Analisi con metodi tradizionali

Analisi del Danno Progressive:

  • ·          Identificazione dell’ubicazione, del percorso e dei modi di danneggiamento e frattura

  • ·          valutazione dei processi di design e manufacturing

  • ·          determinazione dell’integrita’ strutturale e dei margini di sicurezza

  • ·          determinazione della resistenza residua di componenti danneggiati

·          analisi di crack propagation in strutture di composito a matrice ceramica, inclusa la determinazione del tipo di danno, la identificazione dei punti critici da ispezionare e gli intervalli di ispezione correlati, lo studio della propagazione della frattura e della vita residua del componente basata su un approccio micro-meccanico.

  • ·          Simulazione del danno da impatto o da fuoco

  • ·          Analisi di affidabilita’ e di rischio attraverso metodi probabilistici avanzati

  • ·          Influenza dei target sui parametri di progetto

  • ·          Influenza dei parametri di progetto sul tipo di danno

  • ·          Analisi di vita a fatica e vita residua

  • ·          Danni di Toleranza

  • ·          Valutazione e progetto di riparazioni e manutenzioni

  • ·          Manufacturing  avanzato

  • ·          Progetto ed analisi per filament winding avanzato

  • ·          Accurata definizione delle tecniche, dei materiali e dei processi per filament winding

  • ·          Determinazione dei risultati del processo produttivo

  • ·          Progetto del processo produttivo finalizzato alla riproducibilita’ con tolleranze minime dei prototipi ed alle tolleranze di accoppiamento

  • ·          Sviluppo ed integrazione di sistemi di produzione, assemblaggio, installazione e progetto

  • ·          Organizzazione della qualita’ e della produzione

Products:

ACS, in collaborazione con AlphaSTAR, sviluppa e commercializza una suite collaborativa di sw per il calcolo strutturale. La modularita’ e la facilita’ d’uso del nostro sw lo rende appetibile per la soluzione di problematiche di qualunque entita’, maturita’e capacita’.

GENOA e’ un pacchetto modulare che fornisce il tool piu’ evoluto in termini di PFA per strutture in composito a matrice metallica e matrice polimerica/metallica/ceramica. Puo’ predire con grande accuratezza il collasso, la durata, la tolleranza al danno e l’affidabilita’ delle strutture avanzate.

Attraverso l’approccio gerarchico multi-scale GENOA e’ in grado di inseguire la frattura fino a livello micro-meccanico. Il sw tiene conto della degradazione delle proprieta’ strutturali del materiale dovute all’innesco del danno, la sua crescita ed il suo accumulo. In piu’analisi d probabilistiche e di sensibilita’ lo arricchiscono donandogli potenzialita’ superiori a quelle ottenibili con test fisici.

Quando si verifica un danneggiamento durante la vita in servizio e’ possibile con questo Virtual Testing Tool ottimizzare e ridurre i test di sviluppo, intraprendere azioni correttive per ridurre ulteriori condizioni di danneggiamento e definire congrui intervalli per la manutenzione. Tutto cio’ con grande risparmio nella vita di progetto, di esercizio e di manutenzione del componente.

Il codice e’ stato sviluppato in collaborazione con la NASA per poi essere utilizzato da una grande varieta’ di industrie, dall’aerospaziale, all’automobilistico, dall’elettronica al civile.

I risultati del codice conducono ad una accordo con il testing superiore al 90%.

Attraverso analisi e’ possibile ridurre il testing fino al 60%, ed il time-to-market fino al 40%.




I NOSTRI SERVIZI DI INGEGNERIA

Alpha Consulting Services può contare sulle approfondite conoscenze tecniche nonché sulla grande esperienza del proprio staff nel settore dell’ingegneria aerospaziale, militare e nel settore delle infrastrutture ed impianti industriali.

I nostri ingegneri sono dotati di notevoli capacita’di individuazione e risoluzione dei problemi strutturali. Le loro competenze analitiche spaziano dai metodi tradizionali di analisi fino all’utilizzo dei piu’ avanzati codici numerici per l’analisi strutturale (CSM).

La nostra esperienza varia dalla classica analisi statica e a fatica, alle analisi di impatto (crash), di damage tollerance e durability delle strutture fino allo studio della micro-meccanica dei materiali compositi: infatti il nostro staff tecnico possiede elevate conoscenze a livello di micro e macro meccanica dei materiali polimerici, ceramici e dei compositi a matrice metallica oltreche’ dei materiali tradizionali.

La sinergia tra il personale altamente qualificato di Alpha Consulting Services e tra i ricercatori di diverse università ci ha consentito di acquisire ulteriori conoscenze nella progettazione, nell’ analisi di materiali avanzati, di sviluppare quindi il codice GENOA e di fornire i seguenti servizi:

- Progettazione ed analisi di strutture in materiale composito, ceramico ed in materiale metallico :
- Analisi statica, dinamica e di impatto.
- Analisi degli effetti delle condizioni ambientali, quali ad esempio umidità, criogenici o temperature elevate.
- Ottimizzazione ed analisi di Sensitività di sistemi strutturali.
- Analisi lineare e non lineare del comportamento strutturale del materiale.
- Analisi statica attraverso metodi tradizionali di calcolo o mediante analisi agli elementi finiti.

* Alpha Consulting Services e’ in grado di prevedere con precisione i risultati di prove sperimentali e di ottimizzarne il tipo ed il numero (test matrix ottimale)

* Analisi progressive del danno

* Identificazione dei modi di rottura.
* Valutazione del processo di progettazione e di fabbricazione.
* Determinazione dell'integrità strutturale e della sicurezza.
* Determinazione della resistenza residua di componenti danneggiati.
* Analisi di propagazione della frattura nelle strutture in composito a matrice ceramica, inclusa la determinazione del tipo di danno, nonché l’individuazione dei punti critici da ispezionare e dei relativi intervalli di ispezione, la propagazione della frattura e la durata della vita del componente basato sull’evoluzione del micro danneggiamento

* Simulazione degli eventi di danno
• Impatto.
• Fuoco.

Affidabilità ed analisi del rischio mediante avanzati metodi probabilistici

Influenza (controlla questa cosa perche’ forse ho capito io male) dei requisiti di progettazione sui parametri di progettazione

Influenza dei parametri di progettazione sulla tipologia di danno

* Analisi della Vita a fatica nonché della vita residua delle strutture:
* Analisi a fatica
* Progettazione dei test sperimentali di fatica con cicli di carico accelerati
* Valutazione della tollerabilità al danno delle strutture
* Valutazione e progettazione di riparazioni e di interventi di manutenzione

* Produzione avanzata:

* Progettazione ed analisi avanzata del “filament winding”

* Definizione accurata delle tecniche di avvolgimento del filamento, dei materiali e dei processi di progettazione al fine di soddisfare i requisiti di resistenza, di vita e di impatto ambientale; in questo studio possono essere valutati gli effetti dei difetti di produzione come il ply drop off, difetti legati alle tolleranze di lavorazione e alla sovrapposizione dei divesi strati di materiale composito.
* Determinazione della reale forma conseguente al processo produttivo.
* Progettazione del processo produttivo considerando la riproducibilità della forma con tolleranze strette ottenendo una qualita’ elevata già in fase di prototipazione e garantendo una completa intercambiabilita’ dei componenti
* Sviluppo ed integrazione dei Sistemi di produzione, assemblaggio, installazione e progettazione di attrezzature per aumentare la precisione dell’assemblaggio.
* Gestione del controllo della qualita’ e della produzione


I NOSTRI PRODOTTI SOFTWARE

GENOA è un applicativo software in grado di fornire i piu’ avanzati criteri di analisi per la propagazione del danno sia per materiali metallici che per materiali compositi a matrice polimerica, metallica e ceramica. E’ in grado di predire con elevata accuratezza il modo di rottura, la resistenza strutturale al danno e l’ affidabilita’ delle strutture avanzate. Utilizzando un particolare approccio, GENOA e’ in grado di studiare la rottura fino al livello di micro-meccanica.

Il codice può considerare la degradazione delle proprietà del materiale dall’insorgere del danno, fino alla sua propagazione e diffusione.

In aggiunta, una routine di analisi probabilistica e di sensitività, consente attraverso la simulazione virtuale di ottenere gli stessi dati che possono essere ottenuti attraverso i test.

Con la capacità di prevedere dove, quando e perché un certo danno si verifica durante la vita di servizio, l’ingegnere sara’ in grado di ottimizzare e di ridurre i test sperimentali di sviluppo, perseguendo azioni preventive al fine di ridurre la probabilita’ di eventuali failure nonché di definire un piano di ispezione o manutenzione. La riduzione dei tempi di sviluppo e l’abbattimento dei costi hanno effetti sull’intera vita della struttura dal periodo di sviluppo che di produzione e di manutenzione.

GENOA è stato sviluppato in collaborazione con la NASA, ed è stato utilizzato e validato in diversi settori, tra cui l'industria aerospaziale, automobilistica, nel settore dei processori per calcolatori elettronici ed in quello delle costruzioni civili. La correlazione con i dati sperimentali è stata in tutti i casi maggiore del 91%. I nostri prodotti hanno ottenuto i seguenti riconoscimenti: “ 1999 NASA Software of the Year Award, inserito tra i 100 migliori prodotti da R & D Magazine nell'anno 2000, premio “200US Senate Tibbets”.

Il Colaborative Virtual Testing (CVT) è un'applicazione web-based che consente ad utenti localizzati in diverse parti del mondo di accedere in remoto al codice GENOA, a molti altri strumenti software o dati. Pur essendo sempre possibile installare GENOA sul pc di ciascun utente, CVT consente di accedere a GENOA attraverso Internet o una rete Intranet. Con la configurazione Internet, gli utenti possono accedere a GENOA attraverso Alpha Star's server.

GENOA, inoltre, puo’ facilmente essere installato sul Server aziendale e ciascun utente puo’ accedervi attraverso la rete intranet dell’azienda stessa.

GENOA offre un sofisticato livello di capacità di collaborazione attraverso il World Wide Web, consentendo agli utenti/collaboratori di condividere e manipolare pienamente modelli numerici tridimensionali dei componenti. Durante la sessione di collaborazione, gli utenti possono utilizzare gli strumenti di GENOA per predire il comportamento, la resistenza e la durata dei componenti che stanno progettando


CAPACITA' DI GENOA

Il Software GENOA di ALPHA STAR è stato progettato per valutare la vita, la resistenza residua e la propagazione del danno nei materiali e nelle strutture avanzate. GENOA permette di studiare la progressive failure (PFA) utilizzando codici ad elementi finiti (inclusi codici commerciali), di consentire una modellazione di tipo gerarchico ed una modellazione dei materiali al fine di determinare:

* La degradazione delle proprietà del materiale
* Livello di danneggiamento, formazione e propagazione della cricca
* Valutazione dei diversi meccanismi di failure
* Effetti dei difetti di fabbricazione, effetto dei danni di servizio ed effetti delle condizioni ambientali tra cui l'umidità e la temperatura
* Vita del Componente e carico ultimo di rottura
* Linee guida per le ispezioni e per la certificazione

GENOA Failure Analysis

L’analisi progressiva del danno (progressive failure analysis) di GENOA integra:

* Analisi strutturali con codici ad elementi finiti
* Nella PFA possono essere utilizzati, come solutori, codici commerciali.
* La micro-meccanica, la meccanica della frattura tra fibra, matrice ed interfaccia e le curve sforzo-deformazione possono includere gli effetti dei difetti di fabbricazione come ad esempio distorsione/draping della fibra, tensioni residue dovute al processo di produzione, etc.
* Monitoraggio dell’indice di danno e della sua propagazione sia a livello di fibra che di matrice, inclusa la micro-crack density e la rigidezza residua durante il servizio

I tradizionali codici ad elementi finiti nello studio dei compositi valutano il danno e la rottura a livello del laminato o al più della lamina e non permettono di studiare il fenomeno su scala micro (implementano il classico approccio della rottura della prima ply). Purtroppo però la rottura nei compositi non si origina mai livello di lamina o di laminato bensi’ parte dal livello inferiore, ovvero dalla fibra e dalla matrice/interfaccia.

GENOA,pertanto, integrando una modellazione gerarchica che permette di studiare il fenomeno della rottura in una dimensione micro dove è possibile distinguere le singole fibre dalla matrice , è in grado di aumentare le potenzialità delle codici ad elementi finiti

La PFA implementata in GENOA , dunque, consente uno studio del comportamento statico a fatica di strutture avanzate ben più accurato rispetto ai classici criteri di First ply Failure.

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GENOA “Progressive Failure Analysis” permette l’analisi del danno e della rottura ad un livello di micro scala riportando l’effetto del danno al livello globale

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GENOA’s Building Block Approach

Schema a blocchi di GENOA

Calibrazione del Materiale composito

PFA di GENOA utilizza un approccio a blocchi, tra test e simulazioni di coupon di elementi e di componenti, al fine di assicurare una corretta predizione.

In GENOA è’ possibile calibrare le proprieta’ della matrice e della fibra attraverso un processo di ottimizzazione inversa al fine di determinare sia la curva sforzo-deformazione della matrice che quella della fibra, in modo da correlare i risultati derivanti dai cinque coupon test privi di danno e realizzati in materiale composito (lamina o laminato) secondo la procedura ASTM. Per correlare i risultati dei test sperimentali, quindi, è necessario utilizzare sia il modulo di Material Characterization Analysis (MCA) sia il modulo di Progressive Failure Analysis (PFA); con questi due moduli GENOA determina la rigidezza, la resistenza, il modulo di Poisson della lamina e dell’intero laminato. E’ possibile inoltre stimare gli effetti delle incertezze delle proprietà del materiale composito (fibra matrice) e del ciclo produttivo attraverso il modulo di Material Uncertainty Analysis.
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Cinque tipi di coupon test privi di danno secondo procedura ASTM che sono necessari per la calibrazione del materiale. Questo processo di calibrazione conduce alla derivazione delle proprieta’ non lineari di fibra/matrice.

MATERIALI E STRUTTURE

La PFA di GENOA e’ in grado di simulare il comportamento e di analizzare in modo accurato una grande varietà di materiali avanzati e di strutture.

L’ Analisi ed i meccanismi di rottura sono stati implementati per

* Metalli
* Compositi a matrice polimerica (PMC)
* Ceramica
* Compositi a matrice ceramica(CMC)
* Honeycomb "sandwich"
* Filament Winding
* colle


Le architetture dei CMC e PMC possono variare dai laminati 2-D ai tessuti compositi 3-D

* definizione dell’angolo di interlock del materiale tessuto attraverso lo spessore
* definizione dell’angolo di interlock attraverso le lamine per i tessuti
* Orthogonal interlock woven
* Lay-up unidirezionale
* 2D braid
* Rappresentazione 2D e 3D del tessuto
* Stitched

CARICHI E CONDIZIONI AMBIENTALI

GENOA e’ in grado di predire i processi del danneggiamento strutturale per strutture soggette a:

* Carichi statici
* carichi dinamici, ivi compreso l'impatto
* Creep
* Buckling
* carichi termici
* LCF o HCF
* Carichi di tipo random (power spectral density)

Nella PFA è possibile tener conto delle condizioni ambientali di esercizio tra le quali la temperatura e l’umidità; inoltre possono essere inclusi anche gli effetti di un non perfetto incollaggio o delle tensioni residue derivanti dal ciclo produttivo. In questo modo GENOA consente di valutare la reale struttura cosi’ come e’ prodotta e non soltanto la configurazione teorica progettata.


ANALISI FATICA

Per l’analisi di vita a fatica sono stati sviluppati ed integrati in GENOA degli algoritmi per determinare gli effetti dei carichi di fatica su crack initation e su propagation failure delle strutture avanzate. Viene cosi’ simulata la fisica del processo di rottura.

GENOA può determinare

* Fatica a basso e ad elevato numero di cicli (LCF e HCF)
* Frequency Domain Cyclic Fatigue
* Power Spectrum Density (PSD) Cyclic Fatigue

L’analisi probabilistica della rottura in GENOA tiene conto delle incertezze nelle proprieta’ del materiale, nei processi di fabbricazione dei compositi e nei parametri strutturali globali.

Variabili rilevanti nella progettazione possono essere quantificate per determinare i loro effetti sia nell’inizializzazione della frattura che nella sua propagazione.


POTENTIAL CUSTOMERS

Our services and products can be applied projects and products in a wide variety of industries such as

* Aerospace
* Automotive
* Marine and Shipbuilding
* Infrastructure construction
* Building construction
* Electronic (chips and MEMS)
* Sporting goods


POTENZIALI CLIENTI

I nostri servizi e prodotti trovano applicazione in una vasta gamma di progetti all’interno di diversi settori industriali quali ad esempio :

• Aerospaziale
• Automobilistico
• Navale
• Infrastrutture
• Edilizia
• Industria elettronica (chip e MEMS)
• Prodotti sportivi