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Impostazioni FEM per assiemi

Professione: ingegnerizzatore prodotto-automotive (dream cars)
Software: SW 2009 - Pro/E WF4 - Catia V5 R20 - Matlab - Ansys - TC7 - VPM
Regione: Veneto - Austin (TX)
#1
ciao a tutti, volevo chiedervi come va impostata una simulazione FEM per un'assieme.
Ve lo chiedo perchè ho sempre fato delle piccole simulazioni su parti, impostando il materiale, vincoli-carichi e facendo la mesh.
Ma nel caso di un piccolo assieme composto da circa 10 componenti (in materiali diversi) devo assegnare sempre materiali diversi o faccio tutto uno:confused:

Ve lo chiedo perchè in azienda abbiamo fatto fare un FEM ad uno studio esterno che utilizza Altair HyperWorks.
Prima cosa, non avevo mai sentito questo programma:eek:, forse perchè sono abituato a sentire Ansys, cosmos, nastran
Secondo: ho visto i risultati del FEM. Considerate che è un telaio di un elettrodomestico composto da circa 10 parti. LA parte più grossa è il telaio (in PP caricato, molto pesante 40mb di IGS), mentre le altre parti sono in plastica e metallo (più leggere come dimensioni file) e si agganciano o scorrono sul telaio stesso.

Lo studio che ha fatto il FEM non ha differenziato i materiali dell'assieme. Esempio: al telaio dò il PP, alla guida il PA, alla vite l'Acciaio, alla boccola il PTFE...., ma, cito le parole del responsabile: "abbiamo fatto tutt'uno per andare meglio, già per fare la mesh ci abbiamo messo 15giorni":eek:. La mia risposta è stata: "ma se guardo il grafico di VonMises come faccio a paragonarlo allo snervamento del materiale, se non so che materiale sia?!?. Risposta: non bisogna guardare il VonMises come snervamento, ma leggerlo all'incontrario. Le zone rosse sono le zone in cui lo stress è amplificato. Domanda: ma può essere che il telaio sia già a posto così?!? Risposta: Lei deve far in modo che le zone rosse siano le minori possibili?!?

Succo della storia: mi sto mazzando a irrigidire al massimo il telaio (addirittura inserenso un tirante in acciaio), quando secondo me l'analisi FEM doveva andar fatta apllicando l'opportuno materiale.

P.S. un'ultima domanda, visto che ne sapete più di me. Mettete che dovete fare sempre l'analisi di un assieme. Di queste 10 parti fatte in materiali comuni ce nè una in un materiale strano che nella banca dati del programma non esiste.
Come fate?!?
Inserite i dati del materiale nella banca dati del programma o simulate il materiale con un altro che si avvicina:confused:

Scusate la lunghezza del post
 
Ultima modifica:

boris\

Utente Junior
Professione: ingegnere/Progettista mecc
Software: SW, SE, Pro-E, NX, Catia V5, Inventor, Autocad, Ansys
Regione: firenze
#2
impostazione assieme in ambiente FEM, devi impostare particolare per particolare il materiale, perchè il comportamento alle sollecitazioni NON è per tutti i materiali uguali.
poi vincoli, carichi e orrinei i risultati.
Altair HyperWorks ci ho alvorato un paio di settimane per simulare un modello per poi passarlo in Ansys, non è molto semplice ma per gestire e giostrare la geometria è molto più semplice di Ansys. certo è che ciò che hai scritto sui risultati ottenuti è incomprensibile, nel senso che se impongo ad una struttura lo stesso materiale che NON è nella realtà così ottengo risultati NON VERITIERI! per quanto riguarda l'ultima domanda sul materiale strano (non capisco cosa intendi per strano), meglio è se cerchi un datsheet da un fornitore o lo ricerchi sul web. E' sempre meglio aggiornare il proprio database dei materiali. Io faccio così.
 

andrea71

Utente Standard
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Regione: FVG
#3
O Madonnina Santa. Quando sento corbellerie come quella del materiale unico, mi vengono i brividi.
Ovviamente l'analisi fatta così non ha alcun senso, non tanto per le tensioni, quanto per il fatto che tra plastica e metallo o tra plastiche diverse, il comportamento elastico è completamente differente, quindi le "zone rosse" cambierebbero in maniera sensibile.
Potrei capire la loro scelta per un primo approccio: modello molto semplificato ma sempre in modo cautelativo (in questo caso secondo me in modo eccessivo, tanto da invalidare i risultati), faccio una prima verifica, se tutto ok, finito. Se ci sono zone a rischio, devo necessariamente migliorare il modello. Non esiste che modifico (io, cliente) un progetto sulla base dei risultati di un FEM fatto con l'accetta. Tu (fornitore) migliorerai il modello fino a verificare il comportamento più aderente alla realtà.
Sarebbe interessante mettere il naso in queste analisi , per vedere che meraviglie potrebbero riservarvi

Per il materiale non presente nella banca dati, lo si inserisce. Spesso capita di non avere i dati esatti ed allora li si deduce da materiali simili, con la precauzione delle scelte a favore della sicurezza.
 

Matteo

Moderatore CAE/FEM/CFD
Staff Forum
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Regione: Pianeta Terra
#4
Concordo al 100% con Boris e Andrea.

Prima cosa, non avevo mai sentito questo programma, forse perchè sono abituato a sentire Ansys, cosmos, nastran
Il codice di per se non è un problema, non l'ho mai suato, ma conoscendo il produttore (Altair) per via di Hypermesh mi meraviglierei se non fosse a un livello almeno minimo di affidabilità

Secondo: ho visto i risultati del FEM. Considerate che è un telaio di un elettrodomestico composto da circa 10 parti. LA parte più grossa è il telaio (in PP caricato, molto pesante 40mb di IGS), mentre le altre parti sono in plastica e metallo (più leggere come dimensioni file) e si agganciano o scorrono sul telaio stesso.
Lo studio che ha fatto il FEM non ha differenziato i materiali dell'assieme. Esempio: al telaio dò il PP, alla guida il PA, alla vite l'Acciaio, alla boccola il PTFE...., ma, cito le parole del responsabile: "abbiamo fatto tutt'uno per andare meglio, già per fare la mesh ci abbiamo messo 15giorni". La mia risposta è stata: "ma se guardo il grafico di VonMises come faccio a paragonarlo allo snervamento del materiale, se non so che materiale sia?!?. Risposta: non bisogna guardare il VonMises come snervamento, ma leggerlo all'incontrario. Le zone rosse sono le zone in cui lo stress è amplificato. Domanda: ma può essere che il telaio sia già a posto così?!? Risposta: Lei deve far in modo che le zone rosse siano le minori possibili?!?
Se davero ti hanno detto cosi ti consiglio di cambiare studio... e qui mi fermo per conflitto di interessi ;)

Succo della storia: mi sto mazzando a irrigidire al massimo il telaio (addirittura inserenso un tirante in acciaio), quando secondo me l'analisi FEM doveva andar fatta apllicando l'opportuno materiale.
Penso anche io, e comuqnue non c'è nessun motivo di non distinguere i materiali: non è che il calcolo diventa più pesante, cambiano solo le costanti elastiche,m non la mesh (e poi mi sembra di capire che di tratti di una analisi statica lineare, quindi non è che la pesantezza del calcolo sia un aspetto critico).

P.S. un'ultima domanda, visto che ne sapete più di me. Mettete che dovete fare sempre l'analisi di un assieme. Di queste 10 parti fatte in materiali comuni ce nè una in un materiale strano che nella banca dati del programma non esiste.
Come fate?!?
Inserite i dati del materiale nella banca dati del programma o simulate il materiale con un altro che si avvicina:confused:
Beh... se ho le specifiche del nuovo materiale, perchè non isnerirle nella banca dati??? Tanto (sempre che si tratti di una statica lineare) cosa ci vuole a inserire E,nu,peso specifico proprietà termiche???

Ciao :)
 
Professione: ingegnerizzatore prodotto-automotive (dream cars)
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#5
Ringrazio TUTTI. Con Andrea è sempre un piacere, da Catia al FEM:)

Per il materiale ve lo chiedo perchè un componente del telaio è una maccanovalvola in PPS. è un polimero un pò particolare (infatti resiste alla temperatura di 190°C in continuo, con punte di 230/260°C) e non sempre è presenta nella banca dati del programma. Quindi ho capito che conviene costruirselo.

Per i risultati mi piacerebbe farveli vedere. Ma non adesso per questioni "top secrets":D. Vi allego una piccola img della scala utilizzata
Cmq vi posso dire che ci sono stati forniti due analisi: Deformazioni e Stress. Sempre analisi Statiche. Poi penso che i risultati siamo in Mpa:confused:
ciao e grazie per le risposte:)
 

Allegati

andrea71

Utente Standard
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#6
Il materiale va inserito, soprattutto in vista dell'utilizzo gravoso cui, mi sembra, dovrà essere sottoposto. Per quelli operanti a T elevate, sarebbe opportuno inserire una curva con l'andamento di E(T), che talvolta viene fornito (da prove Vicat et similia).
Dall'immagine non si capisce, giustamente, una fava... :D
Se l'assieme è critico, ridurlo ad un'analisi statica lineare trascurando i contatti, potrebbe essere un ulteriore motivo di perplessità, soprattutto in presenza di materiali molto diversi accoppiati.
 

Matteo

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#7
Se l'assieme è critico, ridurlo ad un'analisi statica lineare trascurando i contatti, potrebbe essere un ulteriore motivo di perplessità, soprattutto in presenza di materiali molto diversi accoppiati.
Beh... dipende anche da quanto si vuole spendere: direi che in prima approssimazione è sufficiente usare le corrette proprietà di deformazione termica, anche con una analisi lineare. Una analisi di contatto con 10 pezzi e chissà quante superifici a contatto costerebbe 10 volte tanto e non è detto che ci siano problemi di "distacco" delle superifci vincolate.
 

andrea71

Utente Standard
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#8
Beh... dipende anche da quanto si vuole spendere: direi che in prima approssimazione è sufficiente usare le corrette proprietà di deformazione termica, anche con una analisi lineare. Una analisi di contatto con 10 pezzi e chissà quante superifici a contatto costerebbe 10 volte tanto e non è detto che ci siano problemi di "distacco" delle superifci vincolate.
Giustissimo. Ma magari tra i componenti più "critici" un'occhiata valeva la pena. Sulla spesa...già hanno buttato via qualche migliaio di euro, forse ne avanzano un po' per qualche gap... :D :D
 

Matteo

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#9
Giustissimo. Ma magari tra i componenti più "critici" un'occhiata valeva la pena. Sulla spesa...già hanno buttato via qualche migliaio di euro, forse ne avanzano un po' per qualche gap... :D :D
Come non essere d'accordo su questo :D
 
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#10
Come non essere d'accordo su questo :D
Per il costo, penso che non abbiano dato un limite, hanno guardato solo il risultato.

Però spezzo una lancia a favore dei "fruitori" del FEM. Molte volte chi commissiona un FEM non ne sa una mazza. Quindi, quando vedono delle zone rosse in un'analisi dicono: "CAVOLI QUI SI ROMPE!!!".

P.S: tornando all'immagine: secondo voi gli stress sono rappresentati in MPa:confused:
 

Matteo

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#11
P.S: tornando all'immagine: secondo voi gli stress sono rappresentati in MPa:confused:
Molto probabile (i valori sono compatibili con materiali plastici).

... ma nella relazione di calcolo non sono indicate le unità di misura? :eek:
 
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#12
Molto probabile (i valori sono compatibili con materiali plastici).

... ma nella relazione di calcolo non sono indicate le unità di misura? :eek:
Magari ci fosse una relazione di calcolo.

Il lavoro è andato così:
1-hanno contattato lo studio (non so come l'hanno conosciuto, so che sono famosi)
2-parli del problema
3-spedizioni file in .igs e .stp
4-dopo 40 giorni arrivano i risultati:eek:
5-se nel frattempo (in questi 40 giorni) qualcosa nel modello è cambiato ti dicono che per fare la mesh ci vuole circa 1mese:eek:

poi non so come andrà a finire.

I risultati sono: 1 video per gli stress e 1 video per i dispacement. Questo è tutto.:eek:
 

Matteo

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#13
Magari ci fosse una relazione di calcolo.
Il lavoro è andato così:
1-hanno contattato lo studio (non so come l'hanno conosciuto, so che sono famosi)
2-parli del problema
3-spedizioni file in .igs e .stp
4-dopo 40 giorni arrivano i risultati
40gg per una statica lineare??? Pazzesco!

5-se nel frattempo (in questi 40 giorni) qualcosa nel modello è cambiato ti dicono che per fare la mesh ci vuole circa 1mese
In effetti la mesh mi sembra molto ben fatta (senza ironia :))


I risultati sono: 1 video per gli stress e 1 video per i dispacement. Questo è tutto.:eek:
Secondo me un'analisi in cui non ci sono:

1) Database dei materiali usati
2) Sommaria descrizione di carichi e vincoli (in modo da fare da "storico" per analisi future)
3) Unità di misura
4) report del run del software (non importa se non lo avete in azienda, ma in futuro vi permetterebbe di mettere mano ai calcoli eseguiti)
5) [opzionale] modelli di calcolo

non è un'analisi ma immagini colorate!
 
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Regione: Veneto - Austin (TX)
#14
40gg per una statica lineare??? Pazzesco!



In effetti la mesh mi sembra molto ben fatta (senza ironia :))




Secondo me un'analisi in cui non ci sono:

1) Database dei materiali usati
2) Sommaria descrizione di carichi e vincoli (in modo da fare da "storico" per analisi future)
3) Unità di misura
4) report del run del software (non importa se non lo avete in azienda, ma in futuro vi permetterebbe di mettere mano ai calcoli eseguiti)
5) [opzionale] modelli di calcolo

non è un'analisi ma immagini colorate!
Poi secondo me c'è anche da dire un'altra cosa.
Che senso c'è nel fare un'analisi statica lineare, quando poi il telaio nella realtà sarà soggetto a movimenti con altri organi o a fatica.
 

Matteo

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#15
Poi secondo me c'è anche da dire un'altra cosa.
Che senso c'è nel fare un'analisi statica lineare, quando poi il telaio nella realtà sarà soggetto a movimenti con altri organi o a fatica.
Beh... per quello non saprei, se i carichi sono ben stimati, può comunque dare delle indicazioni significative. Con il termine "statica" intendo "non nel dominio del tempo" (= no studio dei transitori), per cui potrebbe benissimo essere riferita alla condizione peggiore di utilizzo.

Certo che una modale "constrained" (non dico un FRF) l'avrei fatta, giusto per allegare la lista dei primi modi di vibrare (tanto il modello già meshato era pronto... bastava lanciare il calcolo una sera prima di chiudere l'ufficio!).

Ciao!
 

bio

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Professione: .
Software: .
Regione: lombardia
#16
Magari ci fosse una relazione di calcolo.

Il lavoro è andato così:
1-hanno contattato lo studio (non so come l'hanno conosciuto, so che sono famosi)
chi di molto famoso si permette di fare relazioni finali? e rimane famoso?

4-dopo 40 giorni arrivano i risultati:eek:
una strutturale di 40 giorni mi sembra un bel lavoro :) o ci hanno lavorato 30 minuti al giorno o non sono capaci...


5-se nel frattempo (in questi 40 giorni) qualcosa nel modello è cambiato ti dicono che per fare la mesh ci vuole circa 1mese:eek:
ovviamente qua ti do torto...quando si lancia una analisi il modello non si cambia....PUNTO...se si cambia il modello si chiama SECONDA analisi...costi e quant'altro cambiano....capita ogni giorno...anche i nostri progettisti continuano a farlo (fabio, ho cambiato il modello, l'altro cestinalo...modello completamente diverso) e ogni tanto vengono trattati male o nel peggiore dei casi ignorato il nuovo modello ^^


poi non so come andrà a finire.

I risultati sono: 1 video per gli stress e 1 video per i dispacement. Questo è tutto.:eek:
un poco scarsi come risultati....però:

- l'accordo magari escludeva i report finali?
- questi sanno fare il loro lavoro?
- siete sicuri che voi siete stati in grado di definire il problema e di comunicare a chi vi ha fatto l'analisi le necessità, tra cui i dati dei materiali? importante è dare quanti + dati a chi fa l'analisi...se non ci sono i dati ci si accorda su chi li cerca...

bio
 

Zaxxon

Utente Standard
Professione: Progettista Termico e Strutturale
Software: Ansys, CFX, Icem CFD, Flotherm
Regione: Abruzzo
#17
Ormai c'è quasi da rassegnarsi per certe situazioni in Italia...
di norma (almeno per quello che riguarda la mia esperienza) accade così:

l'ufficio tecnico ha una certa esigenza, nella fattispecie un'analisi strutturale;
si fa una ricerchina magari su internet trova due o tre società ben pubblicizzate e passa la palla all'ufficio acquisti che fa le sue ricerche/acquisizione preventivi, tendenzialmente al ribasso o peggio pilotati :(.
Al chè quando la società arriva all'ufficio tecnico ormai è tardi, spesso presso l'ufficio tecnico pochi sono del mestiere e se ci sono non parlano loro ma i loro capi meno competenti nell'ambito tecnico.... e la frittata è fatta.

L'unica cosa certa è che se ci saranno problemi la colpa sarà del tecnico ultimo di turno che non ha seguito bene i lavori! :eek:
 

andrea71

Utente Standard
Professione: ingegnere
Software: Catia v5, Solidworks, I-deas, MSC...ed altri
Regione: FVG
#18
Ormai c'è quasi da rassegnarsi per certe situazioni in Italia...
di norma (almeno per quello che riguarda la mia esperienza) accade così:

l'ufficio tecnico ha una certa esigenza, nella fattispecie un'analisi strutturale;
si fa una ricerchina magari su internet trova due o tre società ben pubblicizzate e passa la palla all'ufficio acquisti che fa le sue ricerche/acquisizione preventivi, tendenzialmente al ribasso o peggio pilotati :(.
Al chè quando la società arriva all'ufficio tecnico ormai è tardi, spesso presso l'ufficio tecnico pochi sono del mestiere e se ci sono non parlano loro ma i loro capi meno competenti nell'ambito tecnico.... e la frittata è fatta.

L'unica cosa certa è che se ci saranno problemi la colpa sarà del tecnico ultimo di turno che non ha seguito bene i lavori! :eek:
Come non quotarti...ahimè
E aggiungo: anche noi (inteso come componente tecnica, ci mettiamo del nostro...). Andatevi a leggere i thread su piano inclinato ed equilibri delle forze. Ce da mettersi a piangere.
 
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Matteo

Moderatore CAE/FEM/CFD
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Regione: Pianeta Terra
#19
Come non quotarti...ahimè
Eheh, vero! Io è da un po' che ho capito che devo farmi amici quelli dell'ufficio acquisti... anzi, vorrei lavorare in un ufficio acquisti :): tutti sarebbero gentili e disponibili (anche se interessati)... Dovrei solo allenarmi a chiedere sconti.
 
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#20
chi di molto famoso si permette di fare relazioni finali? e rimane famoso?



una strutturale di 40 giorni mi sembra un bel lavoro :) o ci hanno lavorato 30 minuti al giorno o non sono capaci...




ovviamente qua ti do torto...quando si lancia una analisi il modello non si cambia....PUNTO...se si cambia il modello si chiama SECONDA analisi...costi e quant'altro cambiano....capita ogni giorno...anche i nostri progettisti continuano a farlo (fabio, ho cambiato il modello, l'altro cestinalo...modello completamente diverso) e ogni tanto vengono trattati male o nel peggiore dei casi ignorato il nuovo modello ^^




un poco scarsi come risultati....però:

- l'accordo magari escludeva i report finali?
- questi sanno fare il loro lavoro?
- siete sicuri che voi siete stati in grado di definire il problema e di comunicare a chi vi ha fatto l'analisi le necessità, tra cui i dati dei materiali? importante è dare quanti + dati a chi fa l'analisi...se non ci sono i dati ci si accorda su chi li cerca...

bio
Ciao bio, premetto una cosa che non ho specificato. Sono arrivato in ufficio tecnico a FEM quasi finito. I risultati li vedo con i miei occhi, ma l'iter di commissione dell'analisi me l'hanno raccontato.
Con questo ti dò ragione, un'analisi FEM va fatta a progetto finito. Infatti nel nostro caso doveva essere così. Poi, una volta arrivati i risultati del FEM, ci hanno detto che si "sgretolava" tutto. E allora via a mettere nervature, coste e compagnia bella per irrigidire la struttura. Poi quando ci sembrava più rigida abbiamo fatto fare un'altro FEM. Succo della storia: in tutto ho contato tra deformazioni e stress una 30 di analisi. Pazzesco:eek::eek:

Non so dirti come erano gli accordi (forse nessuno li sa), sta di fatto che una relazione di analisi deve esserci sempre. Almeno sapere i criteri di analisi, le unità di misura, quali sono i vincoli e carichi.

Dopo però ce da dire un'altra cosa. Bisogna anche saperli interpretare. La maggior parte delle persone che vedono un FEM dicono: "dove è rosso si rompe, quindi irrobustiamo"!.
ciao