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Discussione: Problema dell'impatto

  1. #1
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    Predefinito Problema dell'impatto

    Salve a tutti,
    ho una struttura rotante di circa 25 kg che compie mezzo giro ed impatta un fermo. Quest'ultimo viene utilizzato per fermare la rotazione. Prima dell'impatto la velocità di rotazione è di 650 rad/s. La domanda è: il software restituisce una F di contatto di 60000 N, non è elevata?
    Le sollecitazioni massime raggiungono valori di 1600 MPa! Come posso valutarle in maniera realistica?

  2. #2
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    * 650 rad/s.
    * 650 gradi/s

  3. #3
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    Realistico...ti fai i conti a mano oppure metti una cella di carico e fai battere la tavola rotante.
    Fai conto che con un martello da 500g si fa una forza d'impatto fino a 100kg, cioè 1000N....

    Forza di impatto = massa * velocità / tempo

    Dove massa * velocità é la quantità di moto kg*m/s^2 cioè N*s.

  4. #4
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    Non ho molti problemi a credere che la forza d'impatto sia così elevata (ho riscontrato risultati simili anche in altre trattazioni), il problema è che non so come considerare le sollecitazioni visto che se applicarsi una F di 60000 N avrei una tensione che supera di due volte lo snervamento. Il mio dubbio è il seguente: è ovvio che non posso utilizzare una forza applicata in maniera statica pari alla forza massima registrata in quanto quest'ultima è applicata per tempi brevissimi (probabilmente microsecondi) e avrei rottura della struttura, ma se non faccio cosi come posso determinare le tensioni?
    Cioè mi viene da pensare all'esempio di un martello che colpisce un tavolo. Un colpo applicato in maniera impulsiva non determina conseguenze significative. Se però si utilizzasse una pressa idraulica in grado di applicare la forza massima calcolata nell'impatto, in maniera costante, probabilmente il tavolo potrebbe piegarsi. Come posso quindi determinare una forza da applicare (possibilmente in maniera costante) in modo da ottenere le stesse sollecitazioni che si hanno quando la forza è applicata in maniera impulsiva?

  5. #5
    Utente Senior L'avatar di meccanicamg
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    Poi é a velocità costante? Che accelerazioni ci sono? Diametro tavola rotante? C'è da calcolare l'inerzia...
    Puoi prendere spunto di calcolo con il pendolo di sharpy e confrontare i risultati.

  6. #6
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    Una volta determinata la forza massima, se la utilizzo in un'analisi statica, ottengo sollecitzioni troppo elevate. Avrei rottura del becco, mentre adesso la struttura lavora e compie 2400 impatti al giorno (lavora da un anno). Posso risolvere questo problema?

  7. #7
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    Citazione Originariamente Scritto da simonelcb Visualizza Messaggio
    Una volta determinata la forza massima, se la utilizzo in un'analisi statica, ottengo sollecitzioni troppo elevate. Avrei rottura del becco, mentre adesso la struttura lavora e compie 2400 impatti al giorno (lavora da un anno). Posso risolvere questo problema?
    E' un argomento che e' stato gia' trattato nel forum, fai una ricerca nell'archivio. Comunque se non sai contro cosa va a impattare il tuo oggetto, e' IMPOSSIBILE fare alcuna valutazione.

    Se il cedente e' elastico, devi eguagliare l'energia cinetica della mazza con quella di deformazione elastica del riscontro, da cui risalire alla forza necessaria a deformare il riscontro.

    Se invece hai anche uno smorzatore viscoso, devi considerare anche quello nel tuo sistema di ecuazioni.



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  8. #8
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    Citazione Originariamente Scritto da cacciatorino Visualizza Messaggio
    E' un argomento che e' stato gia' trattato nel forum, fai una ricerca nell'archivio. Comunque se non sai contro cosa va a impattare il tuo oggetto, e' IMPOSSIBILE fare alcuna valutazione.

    Se il cedente e' elastico, devi eguagliare l'energia cinetica della mazza con quella di deformazione elastica del riscontro, da cui risalire alla forza necessaria a deformare il riscontro.

    Se invece hai anche uno smorzatore viscoso, devi considerare anche quello nel tuo sistema di ecuazioni.
    Si, scusi se insisto, ma stiamo parlando sempre di forza e non di tensioni derivanti da tale forza. Ipotizziamo che la F calcolata sia corretta (F=60000 N), come posso adesso calcolare le tensioni? Se applicassi una forza simile in maniera statica il becco (100x60 mm) non resisterebbe. C'è una F statica che si può applicare per ottenere le stesse tensioni derivanti da una forza invece applicata in maniera impulsiva?

  9. #9
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    Citazione Originariamente Scritto da simonelcb Visualizza Messaggio
    Si, scusi se insisto, ma stiamo parlando sempre di forza e non di tensioni derivanti da tale forza. Ipotizziamo che la F calcolata sia corretta (F=60000 N), come posso adesso calcolare le tensioni? Se applicassi una forza simile in maniera statica il becco (100x60 mm) non resisterebbe. C'è una F statica che si può applicare per ottenere le stesse tensioni derivanti da una forza invece applicata in maniera impulsiva?
    Allora: considera un atleta che fa salto in alto e ricade su un materasso oppure sul duro cemento. Secondo te la forza con cui impatta e' la stessa? Eppure la velocita' di impatto e' uguale, a parita' di altezza di caduta, no?

    Secondo te perche' i progettisti di automobili mettono dei paraurti sul davanti delle auto? Perche' i progettisti di ferrovie mettono dei respingenti idrauilici davanti ai blocchi di arresto dei binari nelle stazioni? Etc etc etc.

    Io non ho capito come hai fatto a calcolare i 60.000 N.

    Comunque dalla domanda mi sembra che non hai fatto la ricerca nell'archivo, per cui ti suggerisco un risultato:

    http://www.cad3d.it/forum1/threads/2...-sentite-tante



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  10. #10
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    Allora: considera un atleta che fa salto in alto e ricade su un materasso oppure sul duro cemento. Secondo te la forza con cui impatta e' la stessa? Eppure la velocita' di impatto e' uguale, a parita' di altezza di caduta, no?

    Secondo te perche' i progettisti di automobili mettono dei paraurti sul davanti delle auto? Perche' i progettisti di ferrovie mettono dei respingenti idrauilici davanti ai blocchi di arresto dei binari nelle stazioni? Etc etc etc.

    Io non ho capito come hai fatto a calcolare i 60.000 N.

    Comunque dalla domanda mi sembra che non hai fatto la ricerca nell'archivo, per cui ti suggerisco un risultato:

    http://www.cad3d.it/forum1/threads/2...-sentite-tante
    Avevo già letto la sua risposta su questa discussione. So ovviamente che le forze di impatto sono diverse nei vari casi dell'atleta e non metto in dubbio ciò che lei sta dicendo. Ma ho aperto questa discussione per un'altra domanda e pensavo fosse chiaro.
    Il problema è che la forza di impatto è plausibile ma le tensioni sono troppo elevate se applica quella stessa forza in maniera statica. Come posso quindi trovare le tensioni reali?


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