Problema sulla labilità (telaio 3D)

Domenico Garofalo

Utente poco attivo
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Regione: NA
Buonasera a tutti, sono uno studente di ing.meccanica e sto preparando l'esame su Ansys (analisi FEM).
Non riesco a capire perché non mi trovo; ho bloccato la labilità dell'arcareccio (ROTZ=0 in tutti i punti di intersezione trave-arcareccio) ma quando risolvo la struttura ho un Momento Mz pari a 60000 N*mm (dovrei trovarmi un valore pressochè nullo, come se il vincolo non ci fosse).
Vi ho allegato la traccia d'esame; il problema è relativo alla combinazione di carico 5, cioè quando sulla struttura agisce solo il carico gravitico (cioè quello della struttura) e il peso dei pannelli.
L' elemento utilizzato è il Beam 188.
Ringrazio anticipatamente coloro che mi risponderanno.reazioni vincolari.PNG
 

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Stan9411

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“Ho bloccato la labilità” è una di quelle frasi che non è univoca e non si capisce bene cosa voglia dire. Però poi scrivi ROTZ = 0 ... suppongo quindi che tu abbia trasformato le cerniere in incastri nel piano che ha come direttrice Z ... e guarda caso l’incastro produce il momento come reazione.

se vuoi momento resistente nullo devi CONCEDERE le rotazioni.
 

volaff

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Dualità statico-cinematica: roba da scienza delle costruzioni base.
Se vuoi il momento nullo ci deve essere la possibilità di ruotare.

Pensa al vincolom cerniera: la cerniera può ruotare per cui ha momento flettente nullo.
 

Domenico Garofalo

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Si grazie ragazzi, avendo inserito un vincolo sulla rotazione z è normale ritrovarsi un momento flettente risultante z diverso da zero
 

Onda

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Se l'unico carico è il peso proprio e la struttura fosse bilanciata rispetto al piano ZY, il momento risultante in Z dovrebbe essere nullo. Il vincolo è necessario a togliere la labilità, altrimenti il sistema diventa un cinematismo. Bisogna vedere se la lunghezza delle aste oblique è la stessa da un lato e dall'altro dei montanti. Se non lo fosse, è spiegato il momento flettente.
 

Domenico Garofalo

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Se l'unico carico è il peso proprio e la struttura fosse bilanciata rispetto al piano ZY, il momento risultante in Z dovrebbe essere nullo. Il vincolo è necessario a togliere la labilità, altrimenti il sistema diventa un cinematismo. Bisogna vedere se la lunghezza delle aste oblique è la stessa da un lato e dall'altro dei montanti. Se non lo fosse, è spiegato il momento flettente.

Puoi spiegarti meglio??.. per aste oblique credo ti riferisci alle "travi" (vedi traccia), si sono tutte e 3 della stessa lunghezza. Si il carico sarebbe il peso proprio della struttura. Io gli ho dato solo accelerazione e densità del materiale
 

Onda

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occorre che la lunghezza dalla parte di X negativa della trave obliqua sia la stessa dalla parte della X positiva. altrimenti si crea un momento perchè il baricentro non si trova sullo stesso piano dove hai posto i vincoli.
per verifica, fatti plottare il baricentro della struttura e verifica che si trovi sul piano YZ, se così non fosse, si genera un momento dovuto al prodotto della massa per la distanza del baricentro dal suddetto piano
 

Stan9411

Utente Junior
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Il vincolo è necessario a togliere la labilità, altrimenti il sistema diventa un cinematismo
se ho capito bene, l’autore del thread si riferisce ai vincoli tra ciascuna delle due travi lunghe viola e le 3 travette verde acqua. Anche perché il testo specifica che il vincolo travetta inclinata - colonna verticale è una saldatura = incastro.
Premesso ciò, su quale pianeta una trave con tripla cerniera è un cinematismo ?

N.B : dal disegno io non capisco dove punta l’asse z, quindi potrebbe sfuggirmi qualcosa.
 

Onda

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Premesso che ritengo il tuo tono offensivo e quindi non adatto alla discussione.
Se il sistema non avesse a terra un vincolo sulla rotazione in Z, ruoterebbe attorno a questo asse, essendo i tre punti di appoggio allineati. questo per quanto riguarda il cinematismo. Il sistema di coordinate si rileva bene guardando le misure.
Inoltre, la richiesta iniziale era di capire come mai il sistema vede 60kNmm di momento in Mz, quindi scaricato a terra, come da risultati del FEM. La mia riflessione è che se c'è un momento scaricato a terra, vuol dire che il baricentro della struttura si trova fuori dal piano degli appoggi e quindi si genera un momento nei vincoli.
 

Domenico Garofalo

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se ho capito bene, l’autore del thread si riferisce ai vincoli tra ciascuna delle due travi lunghe viola e le 3 travette verde acqua. Anche perché il testo specifica che il vincolo travetta inclinata - colonna verticale è una saldatura = incastro.
Premesso ciò, su quale pianeta una trave con tripla cerniera è un cinematismo ?

N.B : dal disegno io non capisco dove punta l’asse z, quindi potrebbe sfuggirmi qualcosa.
Ti ho allegato altre foto, magari così si capisce meglio l'orientazione degli assi.
 

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Domenico Garofalo

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Premesso che ritengo il tuo tono offensivo e quindi non adatto alla discussione.
Se il sistema non avesse a terra un vincolo sulla rotazione in Z, ruoterebbe attorno a questo asse, essendo i tre punti di appoggio allineati. questo per quanto riguarda il cinematismo. Il sistema di coordinate si rileva bene guardando le misure.
Inoltre, la richiesta iniziale era di capire come mai il sistema vede 60kNmm di momento in Mz, quindi scaricato a terra, come da risultati del FEM. La mia riflessione è che se c'è un momento scaricato a terra, vuol dire che il baricentro della struttura si trova fuori dal piano degli appoggi e quindi si genera un momento nei vincoli.
Mi sono fatto plottare le coordinate del centro di massa ("LSUM"), c'è un modo per vederlo sulla struttura?? non so come si fa
 

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Onda

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Il centro di massa si trova praticamente sul piano YZ, per cui è ovvio che questo non crea un momento.
a questo punto, bisogna rivedere meglio il file di output delle forze ai nodi. bisognerebbe capire quali sono i nodi messi a terra e valutare i carichi soltanto su questi. ho impressione che il file di output prenda in considerazione anche i nodi alti, quelli di connessione con le travi trasversali, dove hai ovviamente un momento MZ.

se consideri soltanto i nodi: 1; 252; 503. vedi che questi scaricano a terra soltanto una risultante in Y. Come è corretto che sia. quindi penso che i 60kNmm siano i momenti interni, che sono però perfettamente equilibrati e non si scaricano a terra.
 

Domenico Garofalo

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Il centro di massa si trova praticamente sul piano YZ, per cui è ovvio che questo non crea un momento.
a questo punto, bisogna rivedere meglio il file di output delle forze ai nodi. bisognerebbe capire quali sono i nodi messi a terra e valutare i carichi soltanto su questi. ho impressione che il file di output prenda in considerazione anche i nodi alti, quelli di connessione con le travi trasversali, dove hai ovviamente un momento MZ.

se consideri soltanto i nodi: 1; 252; 503. vedi che questi scaricano a terra soltanto una risultante in Y. Come è corretto che sia. quindi penso che i 60kNmm siano i momenti interni, che sono però perfettamente equilibrati e non si scaricano a terra.
Grazie @Onda per la disponibilità; è proprio questo che non avevo capito, pensavo non fossero bilanciati i 60Kn*mm, invece sono bilanciati dai miei vincoli. Non so come plottare le forze agenti sui singoli nodi, perchè io ho dato solo un'accelerazione (gravity), mi legge solo quella il software.
Ho selezionato solo i nodi sulla base dei pilastri (1,252 e 503) e ho una risultate y dovuta alla forza peso della struttura e un momento flettente Mx piccolo.
ps ho allegato foto
 

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Stan9411

Utente Junior
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@Onda io non offendo mai nessuno .. semplicemente non mi piace parlare come un libro stampato e ogni tanto rendo le frasi un po’ più colorite.

domenico ha detto di aver bloccato tutte le rotazioni Nei punti di intersezione trave-arcareccio, che suppongo siano i punti di contatto viola-azzurro. Per questo deducevo che il momento diverso da zero di cui si sta parlando sia stato misurato in quel punto, non a terra. Se quei contatti sono cerniere NON devi avere momenti reagenti.

davo per scontato che a terra un punto devi bloccarlo per forza nelle rotazioni, altrimenti diventa tutto una giostra ...

(Giostra va bene o anche qui mi sono concesso una licenza di troppo?)