[Caso applicativo] Analisi dinamica o statica?

Whooring

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#1
Ho l'oggetto che si vede in figura e vorrei farci un'analisi con cosmosworks.
Con il motion ho trovato l'accelerazione massima a cui è sottoposto (non avendo la verione provessional di cosmos non possi importare direttamente i dati per laa simulazione FEM e la simulazione a fatica :mad:).
Immagino abbiate già capito come funziona: sul foro grande che si vede si inserisce una cuscinetto mentre sul pernetto che si vede è applicata una forza di 350N in modo alternato (per farlo vibbrare insomma).
Avevo pensato di calcolarmi delle forse usando l'accelerazione e le masse per simulare cosa succede quando applico la forza (per esempio verso il basso) e poi correggere questi valori con un coeff. per tener conto della fatica (un pò dura da valutare ma possibile).
Che dite si potrebbere fare o l'ho sparata grossa?
 

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Kakisan

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Professione: Progettista meccanico
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#2
Ho l'oggetto che si vede in figura e vorrei farci un'analisi con cosmosworks.
Con il motion ho trovato l'accelerazione massima a cui è sottoposto (non avendo la verione provessional di cosmos non possi importare direttamente i dati per laa simulazione FEM e la simulazione a fatica :mad:).
Immagino abbiate già capito come funziona: sul foro grande che si vede si inserisce una cuscinetto mentre sul pernetto che si vede è applicata una forza di 350N in modo alternato (per farlo vibbrare insomma).
Avevo pensato di calcolarmi delle forse usando l'accelerazione e le masse per simulare cosa succede quando applico la forza (per esempio verso il basso) e poi correggere questi valori con un coeff. per tener conto della fatica (un pò dura da valutare ma possibile).
Che dite si potrebbere fare o l'ho sparata grossa?
Ciao compatriota veneto....
beh, intanto ti devo dire che non si capito alla perfezione cosa intendi fare...
Però dalle immagini che hai postato ti posso dire che secondo me, visto che quel meccanismo si muove, e anche ad alta velocità, dovresti tener conto della forza applicata su ogni elemento del pettine superiore.
Comunque, la simulazione non risulta di difficile schematizzazione, ti basti pensare a come si sviluppano e agiscono le forze sul sistema...ricordandoti di tener conto non solo delle azioni di accelerazione esterne, ma anche delle inerzie.
Magari se domani ti spieghi meglio possiamo aiutarti in modo più preciso (beh, io sono un pivello dell'UT, quindi ti potranno aiutare gli altri).
Gian
 

Matteo

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#3
Si potrebbe vincolare in modo labile (simulando il perno), modellare le masse e applicare un "inertial relief" (carico inerziale) con i 350N prima in un verso poi nell'altro . Non mi è chiaro l'orientamento del vettore da 350N...
 

Whooring

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#4
Per le forze che si sviluppano sulla parte superiore non ci sono grossi problemi visto che per ogni pettine ho messo la forza che si sviluppa a causa del peso e della accelerazione di ogni singolo elemento. Per l'inerzia mi trovi impreparato perchè è da pochissimo che uso il software.
Adesso vi faccio uno schema del meccanismo così capite il tutto.
 

Zaxxon

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#5
In effetti il problema è un pò confuso,
non potresti postare il modello e fornirci qualche dato in più sulle forze/vincoli?

ZaxX
 

Whooring

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#6
ecco lo schema.
La struttura è simmetrica, per comodità ne ho disegnata solo mezza
 

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Matteo

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#7
... adesso la situazione è più chiara. Solo un dubbio: che direzione ha il carico da 350N?
 

Kakisan

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#8
ecco lo schema.
La struttura è simmetrica, per comodità ne ho disegnata solo mezza
Ma cosa sarebbe....????
Oh...scusate ma davvero non capisco...
Comunque in quelle condizioni hai una forza agente (700N) e un carico inerziale...
Quindi io bloccherei il cuscinetto e applicherei opportunamente le due forze...
Almeno penso....(non vorrei incorrere nell'ira di Gerod).
Ma per favore, dimmi cos'è quell'aggeggio infernale? Sembra un pettine a 166,666Hz...
Gian
 

Whooring

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#9
Effetivamente è un pettine che viaggia con una bella frequenza.
Essendoci due pettini uno opposto all'altro divido la forza di 700N in due.
La forza si scarica su pettine attraverso i collegamenti perni-boccole come illustrato in figura.
Per essere rigorosi la forza andrebbe scomposta o applicata con un certa inclinazione ma considerato che gli angoli sono piccolissimi ho approssimato che sia praticamente di 350N (verificati poi con cosmosmotion che effetimante mi ha dato un valore prossimo a 350N).
Sul fatto di bloccare il cuscinetto non sono proprio convinto perchè il cuscinetto permette la rotazione del pettine e quindi in cosmos ho messo un "connettore del cuscinetto" sulla superficie del foro dove effettivamente va il cuscinetto e questo è stato l'unico vincolo che ho inserito.
Ho poi applicato la forza sull'altro foro (mediante un perno) come indicato nella seconda figura iniziale, ed inserendo nelle opzioni di cosmos "scarido inerzia" che dovrebbe tener conto dei carichi inerziali.
Su questo punto però non sono molto sicuro perchè non ho trovato molte informazioni su questa opzione, ma osservando la deformazione che si genera ho visto che assomiglia molto a quella reale.
Ho poi pensato che il fatto che questo affarino ha accelerazioni elevate (5200rad/s^2 al momento dell'inversione di moto) forse era il caso di inserire i carichi centrifughi e quindi ho usato la funzione "centrifuga" di cosmos inserendo come velocità angolare 0 (al momento dell'inversione ho velocità nulla ed accelerazione massima) e accelerazione angolare quella calcolata con motion.
I risultati sembrano andare in una direzione realistica delle deformazioni.
Un altro tentativo l'avevo fatto applicando l'accelerazioni ai centri di massa dei denti e dei due sostegni considerando le relative masse concentrate (toglinedo quindi i carichi centrifughi e lo scarico d'inerzia) ed anche in questo caso la deformazione era abbastanza realistica.
I coeff di sicurezza nel caso di masse concentrate e carichi centrifughi mi sembrava fossero abbastanza simili ma devo verificare perchè non mi ricordo esattamente.
Secondo voi è uno studio realistico o totalmente insensato.
Molti dubbi mi nascono dal fatto che non ho trovato documentazione molto chiara di come considera i vari carichi il cosmos (dovrò prorpio fare quel benedetto corso)
 
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Matteo

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#10
Se vuoi posso ripeterlo (ma dovresti passarmi la geometria) con Nastran o Mechanica, ma non ho capito come orientare la forza: ammesso di assimilare il vettore forza a un vettore verticale, quale è il caso più critico? Forchetta orizzontale o verticale? Oppure l'ampiezza di rotazione della forchetta è molto piccola e si mantiene grosso modo un certo angolo di rotazione?
Sono d'accordo sulla simulazione del cuscinetto (ci sarebbero molte possibili tecniche, vincolo su rif. cilindrico, punto-molla rotazionale ...).
 

Whooring

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#11
adesso esporto la geometria in step e parasolid e poi la posto così ve la metto a disposizione.
Il caso più critico è quando la forza ha una direzione verso il basso quindi quando il pettine viene a chiudere verso il centro.
Cosa intendi per forchetta?
 

Matteo

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#12
Ops.. per forchetta intendevo proprio il pettine!

Per "chiudere verso il centro" intendi pettine verticale?
 

Zaxxon

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#13
Beh,
visto che il modello può essere pubblico si può postare l'assieme completo.
Cosi' non si trascura nulla.
 

Whooring

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#14
ecco i file.
Nello Zip ho messo il file in step ed in parasolid.
Se servono altri dati chiedetemeli.
L'accelezazione massima è di 5272 rad/s^2
 

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Whooring

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#15
si intendo pettine vericale.
Il modello può essere pubblico perchè tanto poi il definitivo avrà forma diversa per circa in 90% dei particolari (questo non si riesce a montare).
Quello che mi interessa è sapere se la simulazione è corretta in modo da applicarla poi all'oggetto definitivo.
L'assieme completo non posso metterlo per ovvi motivi.
Comunque ci sono vari modi per simulare il movimento.
Basta guardare lo schema che ho messo ieri e creare il movimento dello stelo dove sono applicati i 700N
Vedo che fortunatamente :D nessuno si occupa del mio settore.
Comunque neppure nel settore è un segreto industriale il tipo di meccanismo (il princio è uguale per tutti poi variano gli accorgimenti per realizzarlo al meglio)
 
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Zaxxon

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#16
Da ciò che vedo non essendoci tutti i pezzi della catena dell'assieme, occorre conoscere la legge del moto del pettine, tipo lo spostamento angolare del perno a terra...
...altrimenti non credo che si possa fare qualcosa!

Voi che dite?

ZaxX
 

Matteo

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#17
Secondo me si potrebbero prendere per bouni i calcoli fatti con il modulo cinematico di SWX e applicare la risultante al perno piccolo. A quel punto simulerei la rotazione intorno al perno grande e applicerei un "inertial relief" alle masse per bilanciare il tutto con una forza inerziale.

PS: Ho problemi con il FlexLM di Fusion e ProE, appena li risolvo posto qualcosa.
 

Zaxxon

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#18
Il dubbio che ho io è questo,
se applicassimo soltanto la forza pulsante sul perno piccolo non si otterrebbero dei risultati realistici perché non c'è l'asta con la manovella che limitano la corsa del perno!
Quindi il pettine girerebbe su sè stesso!
Viceversa se dalla simulazione cinematica completa di whoring si tirasse fuori la legge di moto angolare del perno grande questi inconvenienti sarebbero risolti...penso...

ZaxX
 

Whooring

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#19
se vuoi ho il grafico (quindi i dati) della velocità angolare e dell'accelerazione angolare nel punto di applicazione della forza.
Comunque vi faccio presente che io ho solamente il modulo design di cosmos e quindi non posso fare studi di fatica, frequenza etc ma solo lo studio statico (posso però applicare inerzia, accelerazioni e cose simili).
 

Zaxxon

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#20
Secondo me sul singolo pezzo sono gli unici dati che si possono utilizzare, quindi un grafico con spostamenti angolari/velocità angolari/accelerazioni angolari Vs tempo è il minimo.
Magari in forma grafica con i dati excel se il SW li esporta.

ZaxX