Rotazione oggetto assialsimmetrico

Mito125

Utente Junior
Professione: Disoccupato
Software: SolidWorks,Creo,Autocad
Regione: Emilia
Buongiorno, sto cercando di capire se l'impostazione del problema è corretto o meno. Ho un oggetto che ruota a 100rpm, la sezione dell'oggetto è la seguente:
1594628992534.png
Io ho modellato l'oggetto completo come solido di rotazione, ottenendo l'oggetto 3D completo. Ho poi applicato lo strumento Simmetria lungo 3 piani così da avere solo uno spicchio dell'oggetto. All'interno di Model ho inserito 3 Frictionless Support per indicare le facce della simmetria:
1594629154215.png
Ho inserito un la gravità standard terrestre e poi ho inserito in componenti la rotazione in rad/s (circa 10.47). La mesh mi sembra molto ordinata:
1594629260535.png

Ho risolto nel modo corretto? Sono in dubbio per quanto riguarda i Frictionless Support e se la divisione simmetrica sia corretta. Grazie.
 

Stan9411

Utente Junior
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se non specifichi cosa stai cercando di calcolare e quali sono le condizioni al contorno, non è possibile darti consigli.

si possono sfruttare le simmetrie se il pezzo è assialsimmetrico, ma a patto che queste simmetrie non vadano a storpiare le condizioni di carico e vincolo.
 

Mito125

Utente Junior
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Ho un oggetto che ruota a 100RPM, devo trovare deformazione e stress secondo Von Mises.
 

Stan9411

Utente Junior
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Ah senza ne carichi ne attrito nel mozzo ? Allora, trascurando la gravità, l’unico carico sarà la forza centrifuga ... la tua modellazione a spicchio va bene, penso che il problema potrebbe essere ridotto addirittura ad un 2D. Le superfici frictionless per modellare la simmetria sono comunemente usate perché sostanzialmente dici alla superficie che non può deformarsi lungo la propria normale... non sono sicuro, ma mi sembra di ricordare che ci siano dei vincoli specifici per le simmetrie. Puoi provare entrambi ma non dovrebbero dare differenze.

questo per rispondere alla tua domanda.

non ho mai fatto analisi statiche dando come carico una velocità .. quando hai risultati li posteresti ? Sono curioso di vedere come calcola il carico equivalente di conseguenza lo sforzo. Tieni conto che dovrai vincolare radialmente il mozzo, nelle immagini postate non si vede il vincolo, ma immagino che tu lo sappia.
 

Mito125

Utente Junior
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Ho inserito la gravità. Io non ho dato vincoli fixed al supporto, quindi ho fatto un grave errore. Ripeto vincolando la superficie interna come fixed. Ho ripetuto l'analisi e ti posto qui il risultato di Von Mises:
1594634048169.png
Avrei delle domande per quanto riguarda la modellazione. Potevo modellare solo lo spicchio senza usare lo strumento Simmetria? Avrei risparmiato tempo nel disegno. Oppure devo obbligatoriamente inserire lo strumento Simmetria per fargli capire su cosa sto lavorando?

In caso sulla superficie superiore (nella vista in sezione è la parte più alta) ci fosse stato un carico di 1000N, sullo spicchio avrei dovuto inserire un carico di soli 250N? E se il carico fosse stato anche sulla faccia inferiore, come potevo fare per indicarlo? Forse eliminando un piano di simmetria?

Si può modellare in 2D, l'esercizio infatti propone il confronto fra i risultati fra 2D e 3D.
 

Stan9411

Utente Junior
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Potevo modellare solo lo spicchio senza usare lo strumento Simmetria? Avrei risparmiato tempo nel disegno. Oppure devo obbligatoriamente inserire lo strumento Simmetria per fargli capire su cosa sto lavorando?
Si. Lo strategia di modellazione che usi nella parte cad è ininfluente dal punto di vista del fem. Lui ha bisogno della geometria. Con che passaggi essa sia realizzata non ha importanza.


In caso sulla superficie superiore (nella vista in sezione è la parte più alta) ci fosse stato un carico di 1000N, sullo spicchio avrei dovuto inserire un carico di soli 250N? E se il carico fosse stato anche sulla faccia inferiore, come potevo fare per indicarlo? Forse eliminando un piano di simmetria?
ti conviene ragionare in termini di pressione. Ti calcoli a mano forza diviso area, poi puoi tagliare la tua superficie come vuoi, il carico in termini di pressione deve essere sempre quello. Applicando un carico concentrato invece effettivamente sorge il dubbio.
 

Mito125

Utente Junior
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Se avessi la pressione non avrei problemi, una pressione su una superficie rimane sempre quella... Il mio problema sono i carichi concentrati... In un esercizio svolto dividendo per simmetria divide pure il carico ma non mi sento sicuro...
 

Stan9411

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Ok ... ma nel grosso dei casi puoi farti il conto a mano... o sbaglio? 1000 N .. 100 mm^2 —> 10 MPa ... applichi i 10 MPa e sei apposto per tutte le simmetrie che ti va di applicare
 

Mito125

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Si hai perfettamente ragione, è una soluzione adottabile... Pensavo ci fosse un altro sistema da adottare... Ancora con le simmetrie non me la cavo benissimo. Grazie dell'aiuto. Peccato che nel libro che sto usando non ci siano i risultati così da confrontarmi direttamente...
 

Onda

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Regione: Italia
E' curioso vedere che il risultato che hai plottato non presenta un andamento uniforme in direzione tangenziale, come dovrebbe invece essere per una struttura assialsimmetrica.
Queste strutture infatti, si possono studiare con una mesh piana ed elementi assialsimmetrici, considerando appunto che sia carichi che vincoli lo siano. Incuriosito, ho rimodellato la tua struttura ed il mio risultato è assialsimmetrico.
Per quanto riguarda il vincolo sulla faccia cilindrica interna, questo può anche non esserci. un disco che ruota con una certa velocità angolare è in equilibrio per le masse, quindi non ha vincolo. se è calettato su di un asse, questo spesso è un vincolo alla rotazione (linguetta, profilo scanalato, ecc) e non alla traslazione radiale.
Per cui, mi verrebbe da vincolarlo solo sui tre piani dove hai imposto la simmetria, è sarebbe la situazione appunto di un disco in rotazione, in equilibrio, che non scambia altre forze con l'esterno.
 

Mito125

Utente Junior
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Posso vedere come hai modellato ed applicato i vincoli? Vorrei confrontarmi.

Io ho imposto sui tre piani di simmetria dei vincoli frictionless, quindi il vincolo fixed all'interno del foro centrale non serve?
 

Onda

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per i vincoli ho messo che le superifici piano rimango piane, (frictionless) sulle tre facce di simmetria. per il foro centrale, non ho messo alcun vincolo, appunto come se il disco galleggiasse in equilibrio con solo la forza di rotazione che agisce in modo uniforme.