Inventor 2012 - IFA - Analisi monodimensionale

La Jolla

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#1
Premetto di avere fatto il bravo utente junior e di aver controllato che non ci fossero thread aperti sullo stesso argomento quindi ne apro uno.
E' il mio primo post quindi sarò prolisso e barboso :mixed:

Buongiorno a tutti, mi chiedevo se qualcuno avesse avuto come me il piacere, si fa per dire, di utilizzare il nuovo modulo "IFA" per la modellazione monodimensionale di Inventor 2012. Io lo utilizzo in quanto è l'unico messo a disposizione dell'ufficio tecnico in cui svolgo il mio tirocinio, quindi le cose sono due: o me lo faccio bastare, o me lo fanno bastare!
A quanto ho capito è un pacchetto nato per l'analisi di telai, ma da buon quasi ingegnere meccanico mi sto prodigando per sfruttarlo come strumento FEM monodimensionale generico, insomma per la validazione dei celeberrimi "modelli semplificativi ad aste rigide" che tutti noi meccanici amiamo sgranocchiare, magari insieme ad una bella birra ghiacciata :biggrin:
Sono curioso di sapere cosa ne pensa chi lo sta utilizzando e cosa, eventualmente, risponderà alle mie perplessità; ma ora vengo alla mia esperienza.
La mia primissima domanda:
Se hanno deciso di inserire un modulo per l'analisi ad elementi Beam, perchè inserirlo come sovrastruttura (bisogna necessariamente fare lo skeletral, POI cotruire il telaio con l'apposita funzione e POI lanciare l'IFA, per cui cambiare sezione = uscire e rifare il telaio) e non come semplice analisi Beam (disegniamo SOLO LE LINEE, assegniamo materiali carichi vincoli sezioni cannoli alla ricotta e lanciamo l'analisi)?
Lo trovo inutilmente complicato. Sono l'unico?
Un problema sul quale mi sono scontrato riguarda i LCS (Local Coordinate System), che sono messi letteralmente alla puppappero e pergiunta non sono modificabili dall'interno della simulazione IFA, per metterli in maniera da visualizzare degnamente i risultati in termini di azioni interne e sforzi bisogna uscire e modificare l'orientamento degli elementi solidi del telaio!! (ho poi constatato che i LCS li mette in base alla vista in cui siamo nel momento in cui inseriamo i pezzi di telaio, con l'asse z sempre rivolto verso il vertice più vicino al nostro "click", pertanto vi consiglio di metterceli sempre "di fronte" e poi all'occorrenza ruotarli di k π/2).
Altro giro altra corsa. Gli sforzi e le azioni interne.
Una lode la merita il fatto di poter finalmente vedere delle azioni interne, anche se la convenzione di segni è tutta al contrario e non esiste un'opzione per sistemare la cosa.
Un'altra cosa che ho notato è che....nei risultati non c'è una sollecitazione di confronto!
Quella che l'IFA chiama "Smax" (Risultati->Sollecitazioni Principali->Smax) può trarci in inganno, ma altro non è che lo sforzo assiale massimo, volgarmente Sigma, calcolato tenendo conto dei momenti flettenti e delle azioni normali, ma senza tenere minimamente in considerazione gli sforzi di taglio, che si vedono appunto dalla voce "sollecitazioni di taglio" o "sollecitazioni torsionali".
Ciò sta a significare che tra i risultati non c'è una sollecitazione di confronto...è soprattutto a tale proposito che spero di avere preso un abbaglio, sarebbe una mancanza ridicola (manco uno straccio di V.Mises?)
Ultime in ordine di importanza ma prime in ordine di fastidio: le maledette etichette:
Quando un sistema è risolto e vogliamo visualizzare azioni interne\sforzi tramite diagramma sulla struttura 3D, compaiono due etichette per asta, brutte ed ingombranti e che spesso si sovrappongono, senza contare che quando un'azione\sforzo è 0 (capiamoci, 10^-8/10^-12) lo segna ugualmente con una vistosissima etichetta :mad:.
Anche qui spero di sbagliarmi, ma non sono riuscito ad eliminarle in nessun modo. Fastidiosissimo.

In conclusione:

Per chi mi capisce, rimpiango Lusas a tal punto da aver rimpicciolito i nodi e messo le aste fucsia.
A mio avviso pecca di manegevolezza e personalizzazione; lo vedo molto "bloccato" ed effettivamente più adatto alla semplice analisi di telai, ma forse sono io ad avere avuto troppe aspettative su un prodotto che tutto sommato è alla sua prima versione.

Come diciamo dalle mie parti: "Cchiù cunfusu cà pessuasu." (Più confuso che convinto)
 

La Jolla

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#2
Dimenticavo un'aggiunta ed un'errata corrige.
L'errata è che aggiustando i LCS si riesce ad avere i diagrammi concordi col proprio verso positivo (es: fibre tese vs compresse).
L'aggiunta è che l'analisi IFA non contempla linee curve. Spero che la poliliea ovvi a questo problema.
 

pompeo79

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#3
Mi sfugge o non credo di aver compreso la definizione di modulo "IFA di modellazione monodimensionale".
Il modulo IFA di Frame Analysis non è nuovo di Inventor 2012 ma viene con la 2011.
Il modulo di Frame Analysis sostanzialmente ha lo stesso compito del modulo di Stress Analysis, solamente più dedicato e con un motore di calcolo differente.
La necessità e utilità della separazione viene dal tempo di analisi e dalla semplificazione strutturale (più veloce, senza accumoli di tensione, possibilità di analizzare grossi assiemi strutturali,etc)
Le aree di simulazione e analisi di Inventor sono molto valide e sono destinate a migliorarsi ancora di più, soprattutto nell'ottica del digital prototyping con cui l'Autodesk sta spingendo molto.
I risultati di Ansys sono ancora un po' lontani, ma indubbiamente fa un ottimo lavoro, considerando che non è la prima mansione di Inventor.

Cosa intendi con "inserirlo come sovrastruttura"?

Considera che non sei obbligato ad usare il frame generator per passare poi al Frame Analysis, puo' essere anche un semplice assieme di parti generate con il centro contenuti assemblato con i classici vincoli.
Tornando invece al discorso frame generator puoi tranquillamente, una volta ipostato lo scheletro (schizzo 2D/3D), e assegnati i ferri gestire le sezioni, momenti d'inerzia, etc, stando sempre all'interno dell'ambiente di analisi.

Non mi è chiara la tua osservazione "Un problema sul quale mi sono scontrato riguarda i LCS (Local Coordinate System), che sono messi letteralmente alla puppappero".
E neppure "na lode la merita il fatto di poter finalmente vedere delle azioni interne, anche se la convenzione di segni è tutta al contrario e non esiste un'opzione per sistemare la cosa." Non mi risulta.



COn l'IFA non si parla più, per definizione, di elementi tetraedrici ma di elementi beam, quindi in questa ottica un profilato ha 2 nodi e 6 gradi di libertà.
Come ho detto prima questa astrazione permette sia di semplificare sia velocizzare l'analisi strutturale senza discostarsi troppo da una analisi reale.
All'interno del Frame Analys quindi un profilato ha una lunghezza maggiore in proporzione alla sua sezione e ai carichi cui è destinato. (se non è soddisfatta questa condizione (una misura almeno 10 volte tanto la sezione) tanto vale usare l'ambiente di stress analysis).
Si parlerà quindi di deformazione flettente e di stress massimo flettente che sarà lo stress equivalente che più interessa (>> smax= [max momento flettente/momento d'inerzia]*discostamento asse neutro ).

Per intenderci se fai una analisi FEM e IFA di uno stesso profilato, con le medesime condizioni al contorno troverai uno stress di Von Mises≈Smax.

Le etichette si possono spostare a piacimento o far sparire.
 

La Jolla

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#4
Innanzitutto grazie per la risposta interessata ed esaustiva.
Mi sfugge o non credo di aver compreso la definizione di modulo "IFA di modellazione monodimensionale".
Il modulo IFA di Frame Analysis non è nuovo di Inventor 2012 ma viene con la 2011.
Per modellazione monodimensionale intendevo proprio gli elementi Beam che sono, appunto, elementi monodimensionali.
Chiedo scusa, ero aggiornato alla 2009 e pensavo fosse una novità 2012.
I risultati di Ansys sono ancora un po' lontani, ma indubbiamente fa un ottimo lavoro, considerando che non è la prima mansione di Inventor.
Mi trovi d'accordo.
Cosa intendi con "inserirlo come sovrastruttura"?

Considera che non sei obbligato ad usare il frame generator per passare poi al Frame Analysis, puo' essere anche un semplice assieme di parti generate con il centro contenuti assemblato con i classici vincoli.
Allora devo essermi perso qualcosa per strada, perché quando provo a lanciare il Frame Analisys senza telaio mi dice "Impossibile trovare membri telaio supportati"?

Tornando invece al discorso frame generator puoi tranquillamente, una volta ipostato lo scheletro (schizzo 2D/3D), e assegnati i ferri gestire le sezioni, momenti d'inerzia, etc, stando sempre all'interno dell'ambiente di analisi.
Intendevo proprio che non posso modificare lo "scheletro", prima usavo un altro approccio e sono i primi tentativi con questo modellatore.
Cosa intendi per i "ferri"?

Non mi è chiara la tua osservazione "Un problema sul quale mi sono scontrato riguarda i LCS (Local Coordinate System), che sono messi letteralmente alla puppappero".
E neppure "na lode la merita il fatto di poter finalmente vedere delle azioni interne, anche se la convenzione di segni è tutta al contrario e non esiste un'opzione per sistemare la cosa." Non mi risulta.
Per la convenzione mi sono già smentito da solo, ero io ad essere ottuso. Per i LCS intendo precisamente che li mette dipendentemente da quale sia la vista al momento del comando "Telaio", e che non possono essere modificati all'interno della simulazione, non posso essere orientati e non posso essere messi sistemi locali (es:sferici, cilindrici).

Con l'IFA non si parla più, per definizione, di elementi tetraedrici ma di elementi beam, quindi in questa ottica un profilato ha 2 nodi e 6 gradi di libertà.
Proprio a questo proposito mi chiedo, ma i nodi che vedo, sono reali?
Nel senso, se voglio analizzare una trave mettendoci dentro dieci elementi beam, devo fare dieci segmenti?

Per intenderci se fai una analisi FEM e IFA di uno stesso profilato, con le medesime condizioni al contorno troverai uno stress di Von Mises≈Smax.
Questo non l'ho ben capito. Quindi su di un corpo snello un momento torcente importante non lo dovrei considerare?

Le etichette si possono spostare a piacimento o far sparire.
Ti prego dimmi come!!
 

La Jolla

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#5
Un dubbio l'ho risolto da me:
i nodi sono reali, ho provato a caricare un elemento "fuori piano" lontano da un nodo non ottenendo nessun riscontro sulla deformata, aggiungengo un nodo personalizzato nello stesso punto è andata diversamente, in accordo con la teoria alla base dei Beam.
 

pompeo79

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#6
-se si usa il Frame Analysis bisogna usare per forza ferri o da centro contenuti o dal frame generator, in caso contrario > stress analysis

-per definizione quando si parla di analisi beam all'interno del frame analysis i membri avranno 2 nodi e una direzione. Si parla quindi di tensione semplice monoassiale.

la formula di von mises diventa quindi Smises=sigma assiale e la Smax ne è la massima

-le etichette saranno sempre ortogonali all'osservatore. Per spostarle basta cliccare sopra etichetta e spostarla, per eliminarle se sono di massimo o minimo andare nel gruppo "display" e deselezionare le voci. Se sono etichette poste dall'utente selezionarle tasto destra cancella.
 

La Jolla

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#7
Ma nello stato di tensione monoassiale è contemplato anche lo sforzo di taglio, che qualora esista si combina con la sigma assiale (mohr, per intenderci) per dare lo sforzo in direzione principale (l'unica diversa da 0 in monoassiale), o sbaglio qualcosa?
Non riesco ancora a togliere le etichette dai diagrammi, non trovo proprio il gruppo "display"...saresti così gentile da allegarmi un'immagine?
 

La Jolla

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#8
Correggo la mia castronata, ma ero al lavoro ed ho letto e risposto un pò troppo di fretta.
Se su di un telaio (un sistema di aste rigide, nella mia astrazione) ho una torsione, e quindi uno sforzo di taglio abbinato ad uno normale, dire che la Smax=Smises non è corretto.
La mia domanda infatti era, perchè non mettere tra i risultati una Smises?
 

La Jolla

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#10
Avevo già provato con quei pulsanti, ma purtroppo non elimina i labels dei "diagrammi", a quanto pare sono un tutt'uno con i diagrammi veri e propri, non riesco neanche a spostarli..