Calcolo Flessione asta che accelera

DaN10

Utente poco attivo
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Buongiorno,
sono uno studente di ingegneria meccanica magistrale.
Per un progetto vorrei stimare la sollecitazione di flessione che si genera in un asta che ruota con una certa accelerazione alpha a causa dell'inerzia . L'asta ha una lunghezza L e un momento di inerzia I rispetto l'asse di rotazione.
Nell'immagine in allegato ho fatto un disegno esemplificativo del problema. L'asta (quella blu)è collegata tramite dei braccetti ( neri) ad una barra su cui si applica la coppia necessaria ad accelerare il sistema.
Mi chiedo se è corretto vedere la forza di inerzia che agisce sull'asta come F=C/b dove C è la coppia necessaria ad accelerare il sistema e calcolata come I*alpha . In tal caso il problema può essere visto e poi risolto come una trave continua su 6 appoggi (come rappresentato nell'altra immagine) in cui il carico distribuito q è dato dal rapporto tra la forza F e la lunghezza dell'asta L ?

Grazie in anticipo per l'attenzione
 

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biz

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la forza che insiste sulla trave è Fc=forza centrifuga
 

DaN10

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la forza centrifuga c'è sempre quando si ha una rotazione a velocità costante, ma quando si ha una accelerazione angolare non dovrebbe esserci anche una forza tangenziale?
 

biz

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\[ Fc=ma_c=m\omega^2r \]
 

biz

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accelera solo a causa dell'inerzia quindi....non è sottoposta a rotazione a velocità costante?
 

biz

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accelera grazie alla forza di gravità...se non insistono altre forze esterne
 

DaN10

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scusami forse mi sono spiegato male io, l'asta sta ruotando con una certa accelerazione angolare (e quindi ha anche una accelerazione tangenziale pari ad alpha*b) perchè io voglio che acceleri. Sopra quando scrivo " Per un progetto vorrei stimare la sollecitazione di flessione che si genera in un asta che ruota con una certa accelerazione alpha a causa dell'inerzia " , a causa dell'inerzia è riferita alla sollecitazione di flessione.
la gravità la sto trascurando
 

biz

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...ma attenzione.. la forza centrifuga non è da trascurare...poi scusa una volta esauritasi l'accelerazione il moto rotatatorio si trasforma da uniformemente accelerato a uniforme,quindi dovrai considerare la forza centrifuga data dalla velocità finale..chiaro il concetto....se no la trave continuerebbe ad accellerare infinitamente.
 

DaN10

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il movimento dell'asta è alterno (fa avanti e indietro con un certo angolo di apertura). L'andamento dell'accelerazione e quindi della velocità è sinusoidale (è stato imposto questo profilo di moto) e quello che provavo a fare è stimare la sigma alterna che si origina ai picchi di accelerazione per poi valutare a fatica. La forza centrifuga la trascuro in quanto il modulo a resistenza a flessione in quella direzione è maggiore
 

biz

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ok...quindi la massima velocità tangenziale raggiunta si valuta in corrispondenza dell'angolo alfa max...giusto?
 

biz

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se così fosse ti conviene calcolare la v tangenziale max e calcolarti poi la forza centrifuga sviluppata...
 

biz

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ma come fai a trascurare la forza centrifuga...è quella di cui hai bisogno
 

DaN10

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no, perchè il profilo di moto è stato pensato per avere accelerazione nulla in corrispondenza dell'angolo massimo in quanto dopo deve "tornare indietro".
ok...quindi la massima velocità tangenziale raggiunta si valuta in corrispondenza dell'angolo alfa max...giusto?
 

biz

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allora calcolati la v tangenziale max e procedi come già spiegato in precedenza
 

DaN10

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Riposto il disegno per far vedere di quale flessione si tratta.
In ogni caso grazie ancora per l'attenzione
 

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biz

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ok...chiaro..quindi la trave in questione è collegata a dei supporti incernierati
 

DaN10

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si sono dei braccetti collegati all'asta tramite viti
 

biz

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e a loro volta i braccetti come sono collegati a terra
 

DaN10

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i braccetti sono calettati su una barra collegata a terra. la barra è quella non colorata nel primo disegno
 

cacciatorino

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Regione: Porto Recanati, ma con l'appennino nel cuore
Non so che software usi, ma potresti crearti una forza di gravita' posticcia in cui l'accelerazione tangenziale sia funzione del raggio e dell'accelerazione angolare, e creartene un'altra con vettore radiale per simulare la forza centrifuga.
In passato mi era capitato un caso simile (un rotore che eseguiva una frenatura di emergenza) ma il software non permetteva di applicare accelerazioni angolari.