Trave tubolare soggetta a flessione con Femap Express

giotama

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#1
Dovrei analizzare il comportamento sotto carico ( in particolare la freccia massima) di un piccolo gruppo di componenti. Abbiamo un tubo appoggiato e serrato con due viti per lato su dei supporti tipo quello schematizzato in immagine allegata. i supporti sono fissati rigidamente ad un telaio. per il calcolo della freccia ci sono le clessiche formule da manuale in funzione delle condizioni di vincolo. Vorrei eseguire una piccola analisi fem per vedere se un simile montaggio si comporta in modo più simile ad unatrave su due appoggi o ad una trave doppiamente incastrata. Ho a disposizione solo femap express e quindi di assiemi non se ne parla quindi pensavo di creare un'unico par che mostri l'assieme come un tutt'uno. Metto i carichi solo sulla superfice del tubo ed uso come vincolo i fori di fissaggio telaio/supporto. noto che il supporto flette insieme al tubo mostrando una condizione intermedia tra incastri e appoggi ma leggermente più vicino come valore alla modalità con doppio appoggio quella con una freccia massima superiore...
secondo voi è un'analisi corretta o sarebbe meglio impostare il preblema in modo diverso?

saluti
GioTama
 

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Onda

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#2
Ometti il fatto che il supporto lavora anche in compressione toccando la parte inferiore del telaio e quindi nell'analisi risulta una rigidezza inferiore.
Puoi mettere dei vincoli in X sui nodi della zona inferiore del tuo supporto per simulare (Mooolto grossolanamente) il fatto che questo è in contatto con il telaio.
Meglio sarebbe mettere delle molle che simulassero la rigidezza del telaio. Ma è più complicato.
Tra l'altro non conosco per niente Femap Express e quindi non ti posso aiutare su quello che puoi e quello che non puoi fare!

Onda
 

giotama

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#3
e se vincolassi a mo' di incastro tutta la parete posteriore del supporto che viene imbullonata al telaio? andrei forse ad abbondare troppo in rigidezza?
 

Onda

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#4
Penso proprio di si!! E di molto anche!
La parete lavora solo in compressione e non in trazione. Per questo ci sono i bulloni.
Purtroppo per vincolare qualcosa solo in compressione devi introdurre una non linearità, ci sono tanti modi per farlo, ma credo che con Femap express tu abbia dei problemi.
Quindi la cosa + semplice e grossolanamente + vicina alla realtà è ipotizzare una zona di contatto in compressione e vincolarla solo nella direzione di sforzo (X nel tuo caso).
 

giotama

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#5
vi do un aggiornamento della situazione così magari mi date un qualche altro consiglio: il supporto che vi avevo fatto vedere la scorsa volta è fissato con 2 bulloni su una lamiera spessore 3mm (che costituisce parte del telaio di cui parlavo) di dimensioni più ampie sfruttando una contro piastra dal lato opposto al suppoto. la lamiera grande è fissata con 4 viti (dove si vedono i fori) ad elementi murati a parete. ovviamente dati i limiti di femap express tutto è schematizzato come un unico componente. dall'analisi fem si ha una deformata nella quale partecipa anche la lamiera del telaio spanciandonelle regioni sopra e sotto al supporto. Mi sembra una defomata palusibile anche se, visto che in realtà la rigidezza dell'assieme sarà diversa dal caso schematizzato come unica parte, probabilmente nella realtà la lamiera si deformerà un poco di meno.
cosa ne pensate?
 

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zeigs

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#6
a mio parere nella realtà si deforma di più, in quanto la parte di lamiera di appoggio al di sopra dei bulloni non partecipa alla resistenza (si ha distacco).
per me se vuoi migliorare l'aprossimazione, puoi pensare di tagliare via la parte di supporto al di sopra della mezzeria delle viti di fissaggio, in modo da non considerarla, dovrebbe assomigliare di più al caso reale

ora, se ti interessa avere il valore esatto della freccia del tubo è un conto. se ti interessa solo fare in modo che non superi un determinato valore di freccia secondo me fai prima con le formule e considerando la trave appoggiata e non incastrata, comunque la freccia reale sarà inferiore a quella da te calcolata, per cui sei a favore di sicurezza.

ciao
 

giotama

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#7
nelle immagini non si vede ma effettivamente la parte del supporto sopra i bulloni che tende al distacco è stata modellata con qualche decimo di mm di gioco rispetto al telaio e quindi non lavora.