De acordo com pt.wedoany.com-A Rand Simulation publicou um estudo de caso sobre o desenvolvimento de capacetes, demonstrando como simulação, materiais avançados, fabricação aditiva e inteligência artificial estão remodelando o ecossistema de design de equipamentos de proteção. O projeto teve origem na consultoria britânica D2H Engineering, que foi contratada para desenvolver um capacete inovador, capaz de suportar impactos severos de colisão e atender aos requisitos de desempenho aerodinâmico. A Rand Simulation forneceu suporte utilizando o software LS-DYNA, uma ferramenta particularmente adequada para simular materiais não lineares e impactos de alta energia.
Jason Pfeiffer, vice-presidente da Rand Simulation, destacou que a equipe incorporou o especialista interno em LS-DYNA, Turner Jennings, que possui formação acadêmica em otimização de design de capacetes de proteção. Durante sua pesquisa de doutorado e pós-doutorado, Jennings focou em como o ajuste, o conforto e as diferenças no formato da cabeça afetam os resultados de lesões. Ele afirmou que colocar o mesmo capacete em cabeças diferentes e aplicar o mesmo impacto produz resultados ligeiramente diferentes, e a tecnologia de simulação permitiu-lhe quantificar essas diferenças e aplicá-las a desafios reais. Pfeiffer acrescentou que a estética e a tradição também moldam as expectativas dos usuários: "Você não precisa usar um capacete de estilo superesportivo ao andar de moto como se estivesse descendo uma montanha a 160 km/h."
As vantagens deste ecossistema de design incluem: reprodução de testes do mundo real através do Ansys LS-DYNA, ajudando a D2H Advanced Technologies a comercializar capacetes inovadores de forma eficiente; realização de análises e simulações de alto nível antes dos testes físicos, reduzindo os custos de desenvolvimento de produtos; e a capacidade de simulação rápida permite que a empresa entregue projetos complexos com prazos mais curtos. Jennings enfatizou que cada esporte tem seus próprios padrões de teste, características de impacto e critérios de aceitação; por exemplo, um capacete de esqui alpino é completamente diferente de um capacete de motocicleta em termos de equilíbrio entre proteção, aerodinâmica e visão periférica.
A inovação em materiais é outro motor principal. Espumas e compósitos modernos exibem comportamentos altamente não lineares, e Pfeiffer afirmou que o LS-DYNA possui os modelos de material necessários para simular corretamente esses materiais de ponta. A impressão 3D já não é uma tecnologia experimental em aplicações de capacetes de alto nível; fabricantes estão começando a imprimir treliças de espuma personalizadas com propriedades de material precisamente ajustadas. Tomando como exemplo o cliente Beehive, que fabrica componentes de motores a jato impressos em 3D, ao integrar a simulação diretamente no processo de impressão, eles reduziram conjuntos de milhares de peças a apenas algumas.
O uso de inteligência artificial também é crucial. A Synopsys (anteriormente Ansys) vem desenvolvendo ferramentas de simulação impulsionadas por IA há quase uma década. Em dinâmica de fluidos computacional, a IA pode prever resultados aerodinâmicos com base em dados históricos, sem a necessidade de realizar uma solução numérica completa. Pfeiffer disse: "Você pode fazer alterações de design e obter resultados muito precisos sem executar o modelo completo." Ele considera precisa a afirmação do setor de que a IA pode levar os engenheiros a cerca de 80% do progresso. A IA pode acelerar enormemente a exploração inicial, mas os 20% restantes, que envolvem julgamento de engenharia, ainda dependem de humanos. Pfeiffer afirmou: "Esses últimos 20% são onde você constrói sua reputação."
O design de capacetes já não se trata apenas de materiais e testes de impacto, mas de integrar simulação, fabricação aditiva e inteligência artificial em um fluxo de trabalho unificado. A equipe da Rand Simulation concorda com isso e enfatiza que essa fusão só irá acelerar.
