wikipaom2016:lez21
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Linea 1: | Linea 1: | ||
+ | ========ESEMPI DI LINK RBE3======== | ||
+ | ======ESERCIZIO 1====== | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | (Il nodo di riferimento C è l’unico dipendente della distribuzione.) | ||
+ | |||
+ | La domanda è come questi 20N in direzione y negativa vanno a distribuirsi sui nodi della grezza meshatura in figura che tuttavia ci semplifica la trattazione. | ||
+ | |||
+ | E’ una distribuzione mediana? Quindi un asse principale di inerzia è sicuramente quello normale alla sezione quadrata passante per il baricentro ed inoltre per via della forma della sezione risulta che gli assi x, y, z sono assi principali di inerzia (è un caso particolare). | ||
+ | |||
+ | Tendenzialmente in questo tipo di esercizi sarà sempre così poichè altrimenti i calcoli si complicherebbero troppo e avrei bisogno di un manipolatore algebrico. | ||
+ | |||
+ | Individuo facilmente il baricentro della distribuzione: | ||
+ | |||
+ | Quindi al baricentro ho yg=-20N, zg=0, non ho momenti né su x, né su y ma ho un momento mz di 800N/mm. In questa maniera ho ridotto i carichi al baricentro. Ora devo chiedermi come distribuire questi carichi. Allora: abbiamo 4 nodi di pari peso, devo distribuire una forza baricentrica di 20N verso il basso, la forza bipartita base-peso sui 4 nodi implica che ognuno di questi 4 nodi si prenderà un quarto della forza, quindi 5N ciascuno. | ||
+ | |||
+ | inserire immagine | ||
+ | |||
+ | Non è l’unico contributo che ho, perché devo prendere anche quelli dei momenti e distribuirli. L’unico momento al baricentro non nullo è quello in direzione z che vale 880 N/mm. | ||
+ | |||
+ | Ogni nodo prende una forza che è tangenziale rispetto a questo nodo, ovvero se disegno la distanza proiettata tra il baricentro G e ogni singolo nodo risulta che le direzioni devono essere ortogonali a questa distanza proiettata. | ||
+ | |||
+ | Dopodiché, visto il verso della coppia posso definire il verso delle azioni, andando per esclusione. Il modulo deve essere proporzionale al peso e alla distanza, in questo caso i nodi hanno tutti la stessa | ||
+ | distanza proiettata su x e y dal baricentro e tutti i nodi hanno lo stesso peso. Per i nodi prenderanno tutti la stessa quotaparte x di forza. | ||
+ | |||
+ | Ora facendo un semplice bilancio posso dire che la forza x agente sul singolo nodo vale | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Questo vuol dire che quando vado a scomporre ognuna di queste forze in componente x e y, ognuna è equivalente a 10N sia in direzione x che y positive o negative a seconda del nodo considerato. | ||
+ | |||
+ | inserire immagine completa | ||
+ | |||
+ | Ora trovati i contenuti, i nodi vengono caricati con la somma di due contenuti. Di seguito una tabella riassuntiva. | ||
+ | |||
+ | ^ nodo ^ peso ^ forza nodale trasmessa | ||
+ | | | ||
+ | | 1 | 1.0 | -10 | -5 +10 | | ||
+ | | 2 | 1.0 | -10 | -5 -10 | | ||
+ | | 3 | 1.0 | +10 | -5 -10 | | ||
+ | | 4 | 1.0 | +10 | -5 +10 | | ||
+ | |||
+ | ======ESERCIZIO 2====== | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Essendo una seziona quadrata, ho due coppie di assi principali di inerzia: uno preso per i punti di metà lato, l’altro | ||
+ | passante per le diagonali. In questo caso mi viene più comodo considerare come assi principali di inerzia quelli passanti per le diagonali. | ||
+ | |||
+ | Il valore b mi aspetto che non influenzi il risultato poiché non compare nelle equazioni di equilibrio (il carico e la distanza b giacciono sulla stessa retta). | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Come prima devo ridurre al baricentro l’azione di P allineata in 1. Chiaramente oltre alla forza uscente dal baricentro P avrò delle coppie di trasporto che posso risolvere su qualunque set di assi principali di inerzia (con le diagonali è più semplice). | ||
+ | |||
+ | Il modulo del carico P viene diviso in 4 e poi ripartito su ciascun nodo della distribuzione. Il modulo della coppia è invece pari a Pa/rad2, essa viene ripartita in base al peso (ma in questo caso conta poco perché è unitario) e alla distanza proiettata sul piano ortogonale all' | ||
+ | |||
+ | Vedo che sulla specifica geometria i nodi 4 e 2 hanno una distanza che di per sé non è nulla dal baricentro, ma che proiettata sullo specifico piano diventa nulla: quindi non si genera un momento poiché la proiezione del braccio sul piano è nulla. | ||
+ | |||
+ | Guardando il modello dell' | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Ora sommando i vari contributi è possibile vedere la configurazione finale delle forze ridotte ai nodi | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | ======MODELLINO CONFRONTO DIRETTO RBE2 E RBE3====== | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Abbiamo due piastre con foro centrale completamente incastrate al perimetro (in figura non è riportato l' | ||
+ | |||
+ | Lanciato il calcolo, questo è quello che si ottiene | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Si vede subito che Rbe2 e RBE3 non sono interscambiabili, | ||
+ | |||
+ | A questo punto, se in figura sono mostrati gli spostamenti in z, quale modello ha il link RBE2 e quale RBE3? | ||
+ | |||
+ | Quello a sinistra del lettore contiene RBE2 mentre quello a destra RBE3 poiché, guardando il modello a sinistra vedo che i nodi su cui ho spalmato la forza giacevano su una circonferenza nell' | ||
+ | |||
+ | Parliamo adesso dell' | ||
+ | |||
+ | Le tying force associate al link RBE2 si comportano come prima: gli elementi con nodi vincolati generano reazioni elastiche che bilanciano la forza applicata al nodo ausiliario (quello con la sola funzione di prendersi il carico senza dare singolarità tensionale); | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Ultima considerazione che posso fare è che il nodo ausiliario del link RBE3 si muove come la media degli spostamenti degli altri nodi della circonferenza come si può vedere da questa immagine | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Si può poi notare che il link RBE2 impone un vincolo di tangenza tra i gli elementi dei nodi vincolati e la circonferenza su cui giacciono i nodi stessi, per questo un link RBE2 distorce molto di più la struttura originale; di seguito un' | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Si precisa infine che non esiste una regola generale per scegliere quale dei due link usare, però bisogna tener presente che il nodo C di RBE3 è un nodo dipendente e non può essere ulteriormente vincolato. | ||
+ | |||
+ | ======SINGOLARITA' | ||
+ | |||
+ | I due file che saranno inseriti di seguito riguardano le condizioni note in cui compare una singolarità tensionale (è un riassunto dei casi possibili): si parlerà degli aspetti principali giusto per sapere cosa potrebbe succedere durante la modellazione al FEM. | ||
+ | |||
+ | Ricordiamo che con " | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Premettendo che nei punti in cui la tensione va ad infinito è molto facile che si generino crack, si vuole dare una infarinatura su uno dei parametri della meccanica della frattura dal nome " | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Per descrivere l' | ||
+ | |||
+ | ====VEDIAMO QUALCHE ESEMPIO==== | ||
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+ | {{: | ||
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+ | {{: | ||
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+ | {{: | ||
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+ | ======MODELLO PER SPIEGARE LA NON SINGOLARITA' | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Questo modello presenta sei domini elastici in deformazione piana ognuno dei quali è incastrato sul lato di destra e soggetto ad un taglio di tipo parabolico sul lato di sinistra: ognuno rappresenta una trave, anche se un po' tozza; la particolarità sta nel fatto che il lato incastrato non è rettilineo ma circolare in modo che si formino angoli acuti alle estremità. In particolare la prima trave in alto a sinistra ha un angolo che è minore dell' | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Andiamo a vedere come sono le tensioni secondo Von Mises nel caso di mesh più fine nello spigolo superiore di ognuno dei tre casi. | ||
+ | |||
+ | Supercritico | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Critico | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Subcritico | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | E scendendo più nel dettaglio | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Quindi si può vedere che passando dal caso supercritico al caso subcritico la tensione tende ad abbassarsi se ci si avvicina all' | ||
+ | |||
+ | In particolare le azioni tensionali preferiscono scaricarsi prima di arrivare all' | ||
+ | |||
+ | ====== Algoritmo di contatto utilizzato da MSC.Marc ====== | ||
+ | |||
+ | Ecco come procede il Marc per accorgersi che due corpi stanno entrando in contatto. | ||
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+ | {{ : | ||
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+ | L' | ||
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+ | {{ : | ||
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+ | Infine si riporta un esempio di problema che potrebbe verificarsi. | ||
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+ | {{ : | ||
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+ | ===== chiosa link RBE2 e RBE3 ===== | ||
+ | {{: | ||
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+ | [[wikitelaio2015: | ||
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+ | ===== Singolarità tensionali ===== | ||
+ | Articoli di review sulle singolarità tensionali, GB Sinclair. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Rilevazioni singolarità tensionali al FEM, sempre GB Sinclair et al.. | ||
+ | {{: | ||
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+ | Esempio risposta FEM nell' | ||
+ | {{: | ||
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+ | ===== moltiplicatori di Lagrange ===== | ||
+ | [[http:// | ||
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+ | ~~DISCUSSION~~ |