Nel mondo delle simulazioni è risaputo che nella pratica una “buona” mesh aiuta il solver CFD (che significa Computational Fluid Dynamics) a raggiungere la convergenza (cioè a produrre una risposta corretta) minimizzando l’utilizzo delle risorse di calcolo del computer. Detto con parole diverse, molti dei solver di qualità medio/bassa presenti sul mercato riescono a fornire risultati abbastanza accurati partendo da una mesh molto semplice o di buona qualità mentre servono dei solver molto robusti per fornire delle buone risposte partendo da mesh di bassa qualità.
Il punto chiave di queste affermazioni è cosa significa in concreto il concetto di “buona mesh”. Quello che conta infatti è con quanta accuratezza o precisione il solver CFD riesce a descrivere dei fenomeni reali. Per questo l’algoritmo numerico del solver e la fisica del flusso da descrivere devono essere tenuti in considerazione nella valutazione della qualità di una mesh.
In pressocolata la fisica del flusso è strettamente connessa alla complessità della geometria: i getti hanno spesso pareti sottili o dettagli con spessori molto piccoli (es. gli attacchi di colata) e tali dettagli vanno modellati con estrema raffinatezza (la mesh dev’essere cioè molto fitta) per calcolare correttamente il flusso del metallo.
Per semplicità le famiglie di mesh utilizzate in pressocolata possono essere divise in due gruppi:
- Mesh strutturate cubiche
- Elevata precisione del calcolo
- Bassa qualità di rappresentazione geometrica
- Tempi di calcolo lunghi
- Mesh non strutturate tetraedriche
- Minore accuratezza del calcolo
- Ottima capacità di rappresentazione della geometria
Castle utilizza una “mesh ibrida” che è una “terza via” e coniuga i lati positivi di entrambi i tipi di mesh eliminando o riducendone i difetti:
- Mesh strutturata esaedrica all’interno del getto
- Mesh non-strutturata tetraedrica lungo le superfici del getto
- Raffinamento automatico della mesh di aree ben definite (dettagli con spessori piccoli) per avere una mesh fine solo dove serve.
Per questo una mesh ibrida ha queste caratteristiche:
- Facile e veloce da preparare (pochi minuti)
- Veloce da calcolare
- Accurata nella descrizione della forma della geometria
- Ottimizzata per rispondere alle esigenze del solver numerico (il motore di calcolo della simulazione)