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Linea 1: | Linea 1: | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ====== Operazioni preliminari ====== | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Prima di avviare Marc/ | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Selezioniamo il TAB “Behavior” e in “Movement Key” é importante NON selezionare Alt; esso servirà in ambiente Marc per faciltare l’uso immediato del “Dynamic Model” (in seguito capiremo a cosa serve). | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Apriamo il browser e cliccare sul seguente link: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | e scaricare sulla vostra macchina il file **monoelem_piastra_v000.mfd** facendo "Save link as", e scaricarla nella propria cartella omonima. | ||
+ | È bene ricordare che i file del Marc che bisogna conservare sono quelli **.mfd** e/o **.mud** (la differenza tra i due è la codifica con cui stocca in memoria i dati). | ||
+ | per aprire Marc/Mentat da terminale copiaincollare: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | **ATTENZIONE!**: | ||
+ | |||
+ | Apriamo il file: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Inoltre è consigliabile salvare spesso durante il lavoro, quindi salveremo il modello in maniera incrementale il modello come monoelem_piastra_v001.mfd, | ||
+ | Il salvataggio si esegue così dal prompt dei comandi: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | ===== Comandi utili ===== | ||
+ | |||
+ | Abbiamo un elemento tipo 75 che è di tipo “Thick Shell”ovvero una piastra alla Mindlin cioè una piastra flesso-tagliante. | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Cliccando su “SHORTCUTS” possiamo verificare tutte le proprietà della nostra piastra. In particolare: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Verifichiamo che la piastra equivale all’elemento 75.Se cosi non fosse, lo assegnamo: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Possiamo anche verificare qual è il TOP e BOTTOM della piastra: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Nel prompt dei comandi, è anche presente il comando “PLOT” dove è possibile decidere di visualizzare e non, le varie entità che caratterizzano il nostro modello FEM | ||
+ | Per ogni entità è possibile scegliere come si vuole visualizzare a video, cliccando “SETTINGS” | ||
+ | Per le entità evidenziate in verde è più immediato visualizzarli in “SOLID” o “WIREFRAME”, | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Qualsiasi operazione si faccia in questo menu, non verrà visualizzato a video finchè non si clicca il tasto evidenziato in rosso. | ||
+ | È possibile visualizzare lo spessore assegnato precedentemente alla piastra cliccando: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Un’altro comando utile dal prompt dei comandi è “UNDO” che permettere di annullare l’operazione appena terminata. questo comando però annulla solo una operazione, perciò se si clicca due volte consecutive su “UNDO”, non annulla nessuna operazione. | ||
+ | |||
+ | ==== Definizione proprietà geometriche ==== | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Dal menu principale andiamo: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Cosi facendo, il piano medio non coincide con il piano di riferimento, | ||
+ | Definite le proprietà geometriche del modello piastra, specifichiamo che tutto ciò che lo circonda, non reagisce elasticamente con esso. Questo vale nella FEM, ma in altri ambiti non è vero (termofluidodinamica, | ||
+ | |||
+ | ==== Definizione caratteristiche elastiche ==== | ||
+ | |||
+ | Dal menu principale clicco su “MATERIAL PROPRERTIES”: | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | In “ORIENTATIONS” è possibile definire degli assi locali caratteristici del material (es. direzione fibra e direzione traversa fibra nei compositi). | ||
+ | Andiamo in: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | In " | ||
+ | |||
+ | **ATTENZIONE**però che in alcune versione del Marc/ | ||
+ | |||
+ | In " | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Finora, abbiamo creato un tipo di materiale, è necessario associarlo all’elemento; | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | A questo punto, invece che ELEMENTS=0 avremo ELEMENTS=1 | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | ====== Definizioni Boundary Condition ====== | ||
+ | |||
+ | Le Boundary condition (condizioni al contorno) sono i vincoli che possiamo applicare al modello e possiamo applicare vincoli sugli spostamenti e sui carichi. | ||
+ | Vediamo come imporre gli spostamenti imposti ai nodi: prestare sempre attenzione a non imporre allo stesso nodo due valori di spostamento diverso e ad imporre condizioni incompatibili tra di loro. | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Le condizioni 1) non danno alcun problema. | ||
+ | Le condizioni 2) invece potrebbero farmi incorrere in qualche errore | ||
+ | Il questo caso il codice di calcolo infatti potrebbe darci errore 2011 “vincoli interni non risolvibili“ oppure il codice salta una delle 2 indicazioni (non sappiamo nemmeno quale) perché ho assegnato dei valori specifici a quantità già precedentemente definite.Creiamo adesso una nuova boundary conditions: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | La chiamiamo “spost_nodali_imposti”; | ||
+ | Clicco sul tasto “PROPERTIES” e impongo valore nullo agli spostamenti lungo X,Y e Z; | ||
+ | Per quanto riguarda le rotazioni impongo: | ||
+ | * Rotation X=-1/2 | ||
+ | * Rotation Y=1/2 | ||
+ | * Rotation Z=0 | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Ora moduliamo le rotazioni attraverso il pannello “ TABLE ”: | ||
+ | |||
+ | TABLE--> | ||
+ | TYPE:x_0 coordinate ( ovvero la coordinata del punto all’istante 0, cioè presa sull’indeformata ); | ||
+ | Clicco su FORMULA e scrivo: v1; | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Con il tasto " | ||
+ | * NAME: | ||
+ | * TYPE: | ||
+ | Il resto resta uguale alla table precedente. | ||
+ | Ora ritorniamo nelle proprietà della boundary conditions e applichiamo la table: | ||
+ | |||
+ | -" | ||
+ | |||
+ | -" | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | A questo punto sempre nel menù " | ||
+ | |||
+ | Impostiamo il calcolo: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Nella sezione "NODAL QUANTITIES" | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Ora lancio il calcolo dal menù principale: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Apriamo il file dei risultati facendo "OPEN POST FILES (RESULTS MENU’)" | ||
+ | **ATTENZIONE: | ||
+ | |||
+ | Se volessimo riaprire il file dei risultati, dal menù principale clicco: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | **NOTA:**il file .T16 apparso nella cartella di lavoro è proprio il file dei risultati. Ovviamente il nome dipende dal nome scritto nel " | ||
+ | |||
+ | Andiamo ad analizzare le modalità di visualizzazione; | ||
+ | Nel nostro caso, vi è solo l’istante 0, per cui non è possibile visualizzare altri incrementi temporali. | ||
+ | La parte del menu denominata “DEFORMED SHAPES” consente di visualizzare la struttura nella sua configurazione deformata o indeformata; | ||
+ | In ciascun blocco di menu, vi è l’opzione “SETTINGS”, | ||
+ | In particolare, | ||
+ | In genere, le deformate vengono visualizzate in scala amplificata, | ||
+ | La modalità “AUTOMATIC” consente di rendere vistose le deformazioni. | ||
+ | Il comando “SHOW FACTOR” è utile nel caso in cui si debba inviare uno screenshot della simulazione indeformata e amplificata. | ||
+ | Una volta ottenuta la configurazione deformata, se si vogliono visualizzare gli spostamenti lungo l’asse z sulla struttura, si procede come segue (dal menù principale): | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Posso chiedere di visualizzare lo spostamento lungo z a bande colorate, selezionando la modalità “CONTOUR BANDS”. | ||
+ | |||
+ | **NOTA:**Il Mentat crea un intervallo di valori dello scalare selezionato, | ||
+ | Se si chiedesse di visualizzare la rotazione intorno all’asse x in luogo dello spostamento lungo l’asse z, si noterebbe che essa varia tra -0.5 rad e +0.5 rad. Stesso discorso per la rotazione intorno all’asse y. Ciò è visibile dalla mappa colorata. | ||
+ | Volendo poi visualizzare la tensione equivalente di Von Mises, bisogna richiedere di visualizzarla al top layer, al middle layer ed al bottom layer. | ||
+ | **ATTENZIONE: | ||
+ | Vogliamo, adesso, vedere le rotazioni. Per fare ciò, bisogna innanzitutto chiudere il file dei risultati: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Occorrono a tal punto due nodi da collegare con moto di corpo rigido all’elemento in questione: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | dando le seguenti coordinate: | ||
+ | ^ COORDINATA | ||
+ | | X | -1 | -1 | | ||
+ | | Y | -1 | -1 | | ||
+ | | Z | -0.5 | +0.5 | | ||
+ | |||
+ | Tali nodi sono liberi di muoversi nello spazio, non essendo vincolati ad altri nodi dell’elemento. | ||
+ | Una volta creati questi due nodi, ritornare al menu principale ed entrare nel menu LINKS e selezionare i vincoli di tipo “RBE2” (Rigid Body Element 2). | ||
+ | |||
+ | Selezionare il comando NEW Adesso, è necessario impostare un nodo di riferimento, | ||
+ | |||
+ | Si tratta del nodo di controllo del corpo rigido; in particolare, | ||
+ | Si considera come nodo di controllo un nodo sul piano di riferimento, | ||
+ | Vi sono poi dei nodi vincolati al corpo rigido (TIED NODES), il cui moto dipende dal moto del nodo di controllo (con legge di moto di corpo rigido). | ||
+ | Si scelgono come tied nodes i nodi nelle posizioni (-1, | ||
+ | I due nodi vincolati devono seguire il corpo rigido in tutti e sei i suoi gradi di libertà (D.O.F.); pertanto, i sei gradi di libertà devono essere tutti selezionati. In tal modo, i nodi vincolati si muovono seguendo il corpo rigido. | ||
+ | Bisogna tener presente che non è possibile vincolare i nodi legati al corpo rigido, mentre è lecito vincolare il nodo di controllo (in quanto guida lo spostamento del corpo rigido). | ||
+ | Allo stesso modo, un nodo non può appartenere a due corpi rigidi diversi. | ||
+ | Una volta creati il nodo di controllo e i nodi vincolati, supponiamo di voler propagare questi tre nodi anche ai quattro vertici. | ||
+ | Per fare ciò, si ritorna al menu principale: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | ciò, ci consente di duplicare oggetti per traslazione o rotazione.In questo caso, si vogliono duplicare per traslazione i tre nodi considerati (nodo di controllo e nodi vincolati) a metà, a un quarto, a tre quarti e all’estremità. | ||
+ | Siccome bisogna duplicare in traslazione, | ||
+ | In alternativa, | ||
+ | Una volta impostati i parametri di duplicazione, | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | A questo punto, selezionare nel modello gli RBE2 ai quali si vuole applicare la duplicazione. Nel nostro caso, selezionare l’unico RBE'2 presente e dare il comando “END LIST(#)”. Si sono ottenuti cinque RBE2. | ||
+ | Se si vogliono duplicare gli RBE2 in y si procede allo stesso modo. | ||
+ | Nel momento in cui viene duplicato un RBE2, vengono duplicati anche i nodi che li definiscono. Tuttavia, i nodi duplicati mantengono anche le Boundary Conditions del nodo duplicato; ciò non è desiderato nel nostro caso, in quanto vogliamo che i vincoli interni seguano i moti della piastra. | ||
+ | Allora, si eliminano dalla Boundary condition i nodi interni. | ||
+ | Si ritorna al menu principale, si va nel menu “BOUNDARY CONDITIONS” e si rimuovono i nodi interni dalla lista a cui è associata la boundary condition. | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | Una volta fatto ciò, restano 7 nodi. Vi sono alcuni nodi doppi. | ||
+ | Per eliminare i nodi in eccesso, bisogna ritornare al menu’ “MESH GENERATION” e selezionare il comando “SWEEP”. In questo modo, i nodi che occupano più o meno la stessa posizione spaziale vengono collassati in una unica entità. E’ possibile definire una tolleranza (comando “TOLERANCE”), | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Si va ad applicare il comando “SWEEP” a tutti i nodi esistenti col comando “ALL EXISTING”, | ||
+ | Se lanciassimo il calcolo adesso saremmo potuti incorrere in errore, in quanto vi sono parti della struttura non posizionate univocamente nello spazio. | ||
+ | Bisogna, quindi, inserire un vincolo cinematico interno: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Gli inserti stabiliscono che alcuni nodi devono muoversi insieme a un punto materiale entro l’elemento. | ||
+ | Si devono definire delle entità “ospitanti”(" | ||
+ | In questo caso, l’elemento piastra è l’elemento ospitante. | ||
+ | A questo punto, si aggiungono gli elementi: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | Gli oggetti “ospitati” (" | ||
+ | '' | ||
+ | Attenzione a non inserire i nodi controllati. | ||
+ | Per identificare gli inserti, dare il comando “ID INSERTS”. | ||
+ | A questo punto, lanciare il calcolo: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | |||
+ | Aprire il file del risultato con il comando “OPEN POST FILE”. | ||
+ | Si nota che le superfici inferiore e superiore si sono deformate. | ||
+ | Per rendere più evidenti le deformazioni delle due superfici, si potrebbero creare delle “pellicole” di tipo “membrana” da attaccare ad esse. | ||
+ | Chiuso il file dei risultati, ritornare al menu principale: | ||
+ | '' | ||
+ | Partendo dall’angolo in basso a sinistra sulla superficie superiore (TOP), selezionare un solo elemento quadrilatero, | ||
+ | Duplicare l’oggetto ottenuto 4 volte in x, 4 volte in y e 2 volte in z. | ||
+ | Entrare nel menu”DUPLICATE”: | ||
+ | Bisogna duplicare per traslazione; | ||
+ | Duplicare poi per traslazione i 4 elementi ottenuti con passo lungo y di 0.5 e 3 ripetizioni. Si sono ottenuti, in tal modo, gli elementi della pellicola superiore. | ||
+ | Duplicare, infine, al BOTTOM gli elementi ottenuti al top per ottenere la pellicola inferiore (con una sola ripetizione). | ||
+ | Per distinguere l’elemento piastra dagli elementi membrana, andare nel menu”PLOT” e selezionare “SOLID” nella voce “ELEMENTS. | ||
+ | In tal modo, è possibile visualizzare la piastra e le due membrane. | ||
+ | A questo punto, bisogna assegnare alle membrane e alla piastra le proprietà del materiale. | ||
+ | In particolare, | ||
+ | E’ opportuno fare poi uno SWEEP di tutti i nodi: | ||
+ | |||
+ | '' | ||
+ | Successivamente, | ||
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+ | ^ **Autore/ | ||
+ | | Lorenzo Esposito | 7 | | ||
+ | | Emmanuele Frasci | ||
+ | | Francesco Nanula | ||
+ | | Revisore 1 | ||
+ | | Revisore 2 | ||
+ | | Revisore 3 | ||
+ | | **Totale** | ||
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