wikitelaio2016:lastra_forata_gruppob
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wikitelaio2016:lastra_forata_gruppob [2016/04/12 22:43] – [BOUNDARY CONDITION] 214278 | wikitelaio2016:lastra_forata_gruppob [2016/06/14 16:18] (versione attuale) – cdmunimore | ||
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Linea 1: | Linea 1: | ||
+ | ====== Lastra forata ====== | ||
+ | |||
+ | La lezione in questione tratta la creazione di una mesh per una lastra forata e il successivo calcolo dello stato tensionale quando questa è sottoposta a carichi di trazione. | ||
+ | In questa trattazione si considera solo un quarto della struttura in quanto risulta due volte simmetrica rispetto ai due assi x e y. Come regola generale, affinché una struttura risulti simmetrica deve essere rispettata la simmetria dei carichi, del materiale e della geometria. Il materiale adoperato è acciaio, dunque isotropo, lineare ed elastico. Lo studio di una porzione più piccola della geometria necessita l’imposizione di vincoli di simmetria per sopperire alla mancanza della parte non considerata. | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Ad esempio come per il caso di simmetria trattato in figura, qualora i punti P e P’ appartengano all' | ||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ==== CREAZIONE GEOMETRIA LASTRA FORATA ==== | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Punti inseriti: //(0 0 0), (10 0 0), (40 0 0), (40 80 0), (0 80 0), (0 10 0);// | ||
+ | |||
+ | Premere il tasto fill per la visualizzazione. | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Qualora si volesse rimuovere un punto inserito erroneamente: | ||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Prima di procedere con una mesh iniziale è opportuno verificare che i contorni della struttura di supporto costituiscano una geometria chiusa. A tal proposito utilizziamo il comando sweep per far collassare in un unico punto tutti quelli situati ad una distanza minore di una tolleranza impostata: | ||
+ | Mesh generation -> sweep-> all | ||
+ | |||
+ | Se volessimo eliminare punti inutilizzati: | ||
+ | Mesh generation -> sweep-> points (nel sottocomando remove unused). | ||
+ | |||
+ | ==== CREAZIONE PRIMA MESH ==== | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Nota: Per poter apprezzare al meglio le differenze sul grado di accuratezza della mesh, il target length si è fatto variare all' | ||
+ | |||
+ | Procediamo con la realizzazione degli elementi triangolari che costituiranno la mesh. | ||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Per la creazione degli elementi triangolari è possibile scegliere fra due procedimenti differenti: | ||
+ | | ||
+ | * __// | ||
+ | |||
+ | * //__adv frnt__// (advancing front): procedura iterativa che, partendo da un vertice della struttura, prevede un avanzamento della frontiera dovuto all' | ||
+ | |||
+ | A questo punto si rende la meshatura compatta: | ||
+ | |||
+ | Main-> plot-> elements-> | ||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | ==== PROPRIETA’ GEOMETRICHE ==== | ||
+ | |||
+ | Main-> geometric properties-> | ||
+ | |||
+ | Associamo alla proprietà geometrica un nome che la identifichi: | ||
+ | | ||
+ | |||
+ | Si imposta uno spessore normale al piano unitario: | ||
+ | | ||
+ | |||
+ | __Nota__: selezionando il comando //id geometries// | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | ==== PROPRIETA’ DEL MATERIALE ==== | ||
+ | |||
+ | Main-> material properties-> | ||
+ | Material properties-> | ||
+ | * Young’s modulus (210000 MPa) | ||
+ | * Poisson’s ratio (0,3) | ||
+ | |||
+ | elements-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | La procedura descritta permette di associare agli elementi della mesh uno specifico materiale (nel nostro caso acciaio, il cui valore del modulo di Young è 210000 MPa), inoltre è stato impostato il valore del coefficiente di Poisson a 0,3. | ||
+ | |||
+ | //id materials// permette di visualizzare le proprietà del materiale sull' | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | A questo punto si hanno i due tensori B di rigidezza (avendo a disposizione le coordinate nodali) e D (avendo a disposizione le proprietà geometriche e del materiale). | ||
+ | |||
+ | ===== BOUNDARY CONDITION ===== | ||
+ | |||
+ | E’ necessario inserire dei vincoli in quanto gli elementi possiedono tutti i moti rigidi. I nodi sugli assi di simmetria devono essere incarrellati cosi da non avere spostamenti ortogonali, pertanto sono previsti due vincoli di simmetria. | ||
+ | |||
+ | Per eliminare gli spostamenti ortogonali all' | ||
+ | |||
+ | Boundary condition-> | ||
+ | |||
+ | Per eliminare gli spostamenti ortogonali all’asse di simmetria x: | ||
+ | |||
+ | Boundary condition-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Sulla faccia superiore della struttura è inoltre previsto un carico di trazione (pressione negativa). | ||
+ | Si calcola il valore per cui la tensione media calcolata nell' | ||
+ | |||
+ | $$ \sigma _{n}= P/ | ||
+ | |||
+ | $$ P=1\times A=1\times (80-20)=60 | ||
+ | |||
+ | $$ \sigma_{t}=P/ | ||
+ | |||
+ | New-> structural-> | ||
+ | |||
+ | Nel nostro caso la simmetria ci ha permesso di eliminare tutti i moti rigidi della struttura evitando di doverla vincolare diversamente. | ||
+ | //id boundary condition// permette di visualizzare i vincoli inseriti. | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | ==== ANALYSIS ==== | ||
+ | |||
+ | === Loadcases === | ||
+ | |||
+ | Per l’analisi si esegue il comando loadcases (casi di carico) con cui è possibile introdurre più di un caricamento. I loadcases possono essere indipendenti gli uni dagli altri (in questo caso il problema deve essere lineare) oppure possono essere consequenziali (in questa situazione la soluzione del primo loadcase diventa condizione iniziale per secondo). Se il problema fosse non lineare sarebbe necessario procedere per via iterativa (es: Newton-Raphson) e in questo caso sarebbe opportuno avere carichi variabili. | ||
+ | |||
+ | Loadcases-> | ||
+ | |||
+ | Loadcases-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Loadcases-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | === Jobs === | ||
+ | |||
+ | Main-> jobs-> new-> structural-> | ||
+ | |||
+ | Jobs-> new-> structural-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Jobs-> new-> structural-> | ||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Jobs-> new-> structural-> | ||
+ | |||
+ | Jobs-> element types-> planar-> solid-> plain stress full integration: | ||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | //id types// controllare se a tutta la struttura è stata associata l’elemento tipo 201. | ||
+ | |||
+ | Jobs-> check-> renumber all | ||
+ | |||
+ | Jobs-> run-> submit (1)-> exit number: 3004 | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | __Nota__: se l'exit number fosse diverso da 3004 controllare nella lista comandi possibili errori o avvertimenti segnalati dal software. | ||
+ | |||
+ | ==== POSTPROCESSING ==== | ||
+ | |||
+ | Main-> postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Files-> save as-> nome_file | ||
+ | |||
+ | ==== CREAZIONE SECONDA MESH ==== | ||
+ | |||
+ | Sfruttando la stessa struttura di supporto utilizzata per l’analisi precedente si procede con la creazione di una seconda mesh più fine in corrispondenza della zona della struttura indebolita dal foro. Cosi facendo garantiamo una valutazione più accurata | ||
+ | |||
+ | Prima di procedere con la nuova mesh è necessario cancellare quella precedente, qualora si stia procedendo sullo stesso file della prima. Dunque si procede così: | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | A questo punto è necessario introdurre nella geometria di supporto ulteriori punti per suddividere la regione in prossimità del foro. Si devono rimuovere le curve precedentemente inserite perchè la suddivisione delle stesse prevede un andamento diverso da quello della prima mesh. | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Con la geometria appena inserita si può prevedere un andamento graduale della mesh per renderla più fine nella regione in prossimità del foro e uno costante nella restante parte. Dunque : | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | La stessa operazione può essere compiuta anche sul tratto da coord.//(0 10 0)// a //(0 20 0)//. Bisogna controllare graficamente se la divisione della curva prevede l’andamento da noi richiesto. Se cosi non fosse: | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | Si procede dunque alla generazione della mesh: | ||
+ | |||
+ | Mesh generaton-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generaton-> | ||
+ | |||
+ | Mesh generation-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Quindi si può procedere all' | ||
+ | |||
+ | Si può anche procedere, come precedentemente visto, alla creazione dei loadcases ed infine all' | ||
+ | |||
+ | Nella sezione relativa ai risultati: | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | Postprocessing-> | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Si denota un aumento del coefficiente di intaglio come da previsione prima della realizzazione della seconda mesh. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ====Autori==== | ||
+ | Borraccino Angelo, mat. 102536. , Doronzo Giuseppe, mat. 103640. Grimaldi Luigi, mat. 103584. | ||
+ | |||
+ | ====Tabella di monitoraggio carico orario==== | ||
+ | Ore-uomo richieste per la compilazione della pagina. | ||
+ | |||
+ | ^ Autore/ | ||
+ | | Borraccino | ||
+ | | Doronzo | ||
+ | | Grimaldi | ||
+ | | Alessandro Vaini | 1 | --- | --- | --- | ** ** | | ||
+ | | Revisore 2 | --- | --- | --- | --- | ** ** | | ||
+ | | Revisore 3 | --- | --- | --- | --- | ** ** | | ||
+ | | Revisore 4 | --- | --- | --- | --- | ** ** | | ||
+ | | **Totale** | ||
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+ | La sezione relativa ai revisori è da compilarsi a cura del curatore. | ||
+ | </ | ||
+ | ~~DISCUSSION~~ | ||