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Concentrazioni degli sforzi, teoria degli intagli

marcofa

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#1
Dopo aver fatto calcoli teorici ed un pò grossolani per una vita mi trovo ora in crisi utilizzando FEM. Infatti trovo dei punti singolari come raggetti e spigoli con delle concentrazioni anche tre volte superiori al limite di snervamento, mentre nel pezzo gli sforzi sono ovunque corretti. Per la verità, pur conoscendo l'effetto intaglio etc. etc. , non è che me ne sia preoccupato più di tanto anche perchè mi occupo di meccanica generale e non di aeronautica.
Qualcuno può darmi un parere sull'analisi del pezzo allegata? CatiaV5R17
Grazie
Marco
 

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marcofa

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#2
Aggiungo un file Iges del pezzo ed un file dwg che illustra le condizioni di sollecitazioni, per coloro che non lavorano con Catia
Marco
 

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Matteo

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#3
Ciao, non riesco a importare il dwg con i carichi quindi li ho inventati (tanto quello che interessa è valutare il significato delle zonoe "rosse", cioè dei picchi). Dovresti trovare situazioni come queste:
 

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Matteo

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#4
Il problema è che normalmente i codici FEM (nel caso del mio esempio ProMechanica) assumono l'ipotesi di LINEARITA' del grafico sforzi/deformazioni, quindi il materiale è ipotizzato lineare anche oltre lo snervamento. Questo fa si che NON s tenga conto di fenomeni LOCALIZZATI come PLASTICIZZAZIONI e COLLABORAZIONE del materiale.

Allego una pagina del corso di NEiFusion (un software che può fare sia calcolo lineare che non lineare, in questo caso elastoplastico) in cui si vedono bene le differenze dei due approcci. In termini matematici, nel caso di calcolo non lineare, la matrice di rigidezza dipende dallo stato di deformazione.
 

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#5
Ciao, non riesco a importare il dwg con i carichi quindi li ho inventati (tanto quello che interessa è valutare il significato delle zonoe "rosse", cioè dei picchi). Dovresti trovare situazioni come queste:
Prova a vedere se ti possono essere di aiuto i file in allegato...

Ciao
 

Matteo

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#6
Grazie, ma che files sono gli mdi? Sul PC di casa non ho installato quasi niente e non me li apre!
 
Professione: Lavoro Monotono
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Regione: Piemonte
#7
Grazie, ma che files sono gli mdi? Sul PC di casa non ho installato quasi niente e non me li apre!
Ciao,

i file .mdi sono file "microsoft document imaging" dovresti aprirli tranquillamente anche solo con XP o Windows 2000... :confused:

Con il JPEG come sei messo?

Ciao
 

Matteo

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#8
Ciao,

i file .mdi sono file "microsoft document imaging" dovresti aprirli tranquillamente anche solo con XP o Windows 2000... :confused:

Con il JPEG come sei messo?

Ciao
...è con il cervello che sono messo male! Hai ragione per l'MDI... è che ormai vedo solo CAD e FEM....

Comunque grazie: in allegato una versione ProMechanica (quindi lineare) del problema posto dall'utente. Appena mi rinnovano la licenza di NEiNastran posto una versione ELSTOPLASTICA. Ciao
 

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marcofa

Utente Standard
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#9
PERFETTO!
Conclusione del caso specifico: i 50 Kg/mm2 nel raggetto, devo preoccuparmi o posso sbattermene allegramente? Non è che a fatica mi parte una cricca che manda tutto in..vacca?
Marco
 

Matteo

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#10
è un bel problema infatti! In quella zona vengono meno i presupposti del calcolo lineare e quindi ad essere rigorosi non possiamo dire nulla. Un approccio sensato potrebbe essere questo: infittire localmente la mesh e verificare che man mano che la mesh si infittisce, il spessore della zona "oltre lo snervamento" tende a diminurire (attenzione: è normale che aumenti il valore di picco perchè la mesh più fitta segue meglio il gradiente degli sforzi). Se questo spessore diminuisce al di sotto di un valore ragionevole (0.1mm?) allora possiamo essere ottimisti, ma in ogni caso ha una grossa importanza l'esperienza.
 

BigHyo

Utente Junior
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#11
Hai provato a confrontare i risultati ottenuti con il calcolo manuale ed usando i coeff. di intaglio (peterson ad esempio) con il calcolo Fem..... :confused:
 

Matteo

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#12
Sono d'accordo, è osservazione è corretta: un conto sono gli effetti di intaglio, un conto gli effetti "matematici" (es. uno spigolo nella realtà avrà raggio 0.0000001 ma mai 0).
 

Ing.Gobbi

Utente poco attivo
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#13
Ciao a tutti.
Ho avuto anch'io un problema di intensificazione degli sforzi su una geometria simile a quello che avete descritto. Utilizzare il grafico di ''Energia di Deformazione'' come risultato di simulazione può dare qualche indicazione in più?
Io ho rilevato, nel mio caso. un'intensificazione degli sforzi nel punto di intaglio (r=0,2 mm) ma allo stesso tempo un'energia di deformazione nulla.