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Linea 1: | Linea 1: | ||
+ | =====Problemi di contatto===== | ||
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+ | Una delle fonti di non linearità è il passaggio in cui i nodi della struttuta si appoggiano. | ||
+ | |||
+ | [[inserire immagine]] | ||
+ | |||
+ | POsso graficare l' | ||
+ | Un carico piccolo -> ho una rigidezza associata al sistema con un appoggio intermedio; esercita una reazione vincolare $R \propto p$ . | ||
+ | |||
+ | Quando $p$ supera $p^{*}$ si annulla il precarico di contatto e il sistema si distacca e si comporta come una trave incastrata | ||
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+ | [[inseriregrafico]] | ||
+ | |||
+ | |||
+ | In generale p non è definibile a priori ed esiste un " | ||
+ | |||
+ | Analizzo i casi in cui l' | ||
+ | |||
+ | * problema piano (caso di tensione piana, deformazione piana, caso assial simmetrico) | ||
+ | * problemi di contatto progressivi: | ||
+ | * problema stazionatio: | ||
+ | * problema recessivo: all' | ||
+ | [[inserire immagine]] | ||
+ | |||
+ | Esistono dei rapporti tra lunghezza e spessore dul piano e modulo di rigidezza relativi tali che all' | ||
+ | |||
+ | * problemi regressivi: l'area cala ma non instantaneamente nell' | ||
+ | p è inizialmente nullo, larea di contatto in presenza di carico trattivo è 360°, applicando un carico trattivo si ha un allungamento del piede di bielle, esso si ovalizza e si estende verso l' | ||
+ | Quando si allunga il piedee anche la sua fibra interna si arriva in una situazione in cui le due fibre sono ugualie quindi **perdo il forzamento**. | ||
+ | |||
+ | Il sistema è lineare fino ad un punto della curva (tratto 1) e in questa zona è possibile applicare la scalabilità degli effetti.. | ||
+ | Si osserva che in generale il sistem non è lineare, ma imponendo dei limiti sulle forze in gioco, il sistema può essere considerato localmente lineare (si ha una zona di transizione non lineare (tratto 2)). | ||
+ | Per carichi grandi l'area di contatto si assesta in una zona di 180° e sul grafio si ha una zona nuovamente lineare (tratto 3). | ||
+ | |||
+ | Lavorando agli elementi finiti, inserisco la bronzina senza pressione di contatto -> se p=0 il contatto avviene con sfioramento su tutti i 360°. se p è diverso da 0 il contatto si assesta su 180°, risultando essere l' | ||
+ | si dimostra che l'area di contatto in questa condizione è il valore asintotico per carichi grandi. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Considero una guarnizione a sezione rettangolare con spigoli arrotondati. | ||
+ | |||
+ | [[inserire immagine ]] | ||
+ | |||
+ | Considero C il rapporto di compressione. | ||
+ | Voglio calcolare il profilo di pressione nella guarnizione e l'area di contatto al variare della compressione | ||
+ | |||
+ | Posso usare il metodo seminverso. essendo il problema simmetrico posso calcolarne solo metà. | ||
+ | La guarnizione modellizzata FEM sarà composta da un tratto rettilineo e da un tratto curvilineo. | ||
+ | | ||
+ | |||
+ | Devo calcolare l' | ||
+ | Definisco fino a quale nodo arriva il contatto. | ||
+ | |||
+ | Definisco così due casi lineari | ||
+ | |||
+ | [[inserire immagini]] | ||
+ | |||
+ | CASO A | ||
+ | |||
+ | Fermo l' | ||
+ | Impongo che lo spostamento sia nullo per il profilo piatto che già tocca la superficie. | ||
+ | sposto i nodi precedenti al nodo " | ||
+ | |||
+ | La deformazione di questa struttura sarà del tipo: | ||
+ | |||
+ | |||
+ | [[inserire immagini]] | ||
+ | |||
+ | Essa è ottenuta mediante un calcolo lineare FEM, ottenendo la reazione associata al ricoprimento del gioco $R_{g}$ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | CASO B | ||
+ | |||
+ | Svolgo un secondo calcolo lineare | ||
+ | Appoggio senza spostamenti tutta l' | ||
+ | Applico la compressione, | ||
+ | Nei termini di fine contatto la reazione deve essere nulla. | ||
+ | |||
+ | Nei due casi essa non è nulla, ma posso annullare la composizione dell due. | ||
+ | Se lavoro con una copressione $\lambdaC^{*}$ la reazione all' | ||
+ | Considero caso B e lo considero immagino scalato di $\lambda$ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | $\lambda R_{c}+R_{g}=0 $ | ||
+ | |||
+ | ottengo così un profilo di contatto in cui le forze di contatto si annullano nell' | ||
+ | POsso quindi ricavare $\lambda$ che mi da il rapporto di compressione per cui il contatto si estende fino al punto D. | ||
+ | Al lato superiore in A ho $\delta=0$ e in B $\delta \neq 0$ | ||
+ | Sommando i due spostamenti ho lo spostamento totale che mi ricopre il gioco, ottenendo così lo stato deformativo finale. | ||
+ | |||
+ | Se voglio calcolare le tensioni di Von Mises non posso sommarle poichè la tensione di Von Mises non è funzione lieare del carico. | ||
+ | (se voglio le tensioni di Von Mises prendo le 4 componenti dei due casi, le sommo e da quelle trovo la tensione) | ||
+ | |||
+ | Questo metodo è applicabile solo ai casi 2D poichè nel caso 3D è difficile definire l'area di contatto. | ||
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+ | |||
+ | ====Contanto con compenetrazione==== | ||
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+ | Consideriamo due solidi discretizzati FEM. | ||
+ | Al tempo $t_{i}$ sottoposti al carico $p_{i}$. Controllando il campo degli spostamenti al tempo $t_{i+1}$ il nodo del corpo è compenetrato nel nodo inferiore. | ||
+ | [[inserire immagini]] | ||
+ | |||
+ | Mediante una calcolo iterato con un algoritmo di contatto 1 si ottiene una soluzione in cui l' | ||
+ | La presenza del contatto viene risolta dal codice aggiungendo dinamicamente un servolink, il codice esegue una nuova iterazione con un algoritmo di contatto 2 (cioè corretto con l' | ||
+ | |||
+ | [[inserire immagine]] | ||
+ | |||
+ | In questo modo impong che il nodo A deve muoversi | ||
+ | Il codice può iterare staccando e riattaccando i servolink fino a convergenza. | ||
+ | Dopo il raggiungimento della convergenza è necessario verificare che il risultato sia compatibile con le ipotei di Newton-Rapson. | ||
+ | |||
+ | ====Caso analitico==== | ||
+ | |||
+ | La rappresentazione delle superfici FEM è povera, comportando una sfaccettatura delle superfici. | ||
+ | Considerando un giunto cilindrico con un perno, il giunto nella realtà dovrebbe essere libero di ruotare, cosa non sempre vera nel caso FEM, in cui applicando una dicretizzazione, | ||
+ | |||
+ | [[[inserire immagini]]] | ||
+ | |||
+ | |||
+ | In MARK, si ha una rappresentazione analitica delle superfici opposta alla rappresentazione discreta. | ||
+ | |||
+ | In un corpo considero solo la superficie, mentre nell' | ||
+ | [[inserire immagine]] | ||
+ | |||
+ | Del corpo B considero un insieme di nodi per i quali faccio passare una curva polinomiale localmente interpolante (spline). | ||
+ | Procedo alla verifica della compenetrazione tra i nodi e l' | ||
+ | |||
+ | Tale Approccio però va in crisi nel seguente caso | ||
+ | |||
+ | [[[inserire immagine]]] | ||
+ | |||
+ | Si nota la presenza di un cottatto locale anche quando la geometria reale non lo prevede a causa della forma dell' | ||
+ | **Mark permette di definire delle discontinuità e degli edge per gli spigoli a cavallo dei quali l' | ||
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+ | ====Contatto Node-Segment==== | ||
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+ | Caso 1 | ||
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+ | [[[inserire immagine]]] | ||
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+ | I corpi si avvicinano con moto relativo, considero del corpo 1 i nodi e del corpo 2 la superficie. | ||
+ | Il contatto avviene quando i nodi si poggiano sulla superficie. | ||
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+ | [[controllare]] | ||
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+ | Se ho due corpi meshati in maniera diversa (in cui una mesh è più fine dell' | ||
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+ | ====Spinotto-Piede di biella==== | ||
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+ | Lo spinotto ha due diverse deformazioni, | ||
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+ | [[Inserire immagine]] | ||
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+ | Utilizzando un modello piano non riesco a cogliere la flessione, ma soltanto lo stato deformativo di **ovalizzazione**. | ||
+ | Lo spinotto si espande andando a interferire con il piede di biella il quale si allunga comportando un estensione sui fianchi superiore a 180°. | ||
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+ | ====== Esercitazione maxima ====== | ||
+ | da introdursi mercoledì prossimo!!! (oggi me ne sono dimenticato) | ||
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+ | Sorgenti fortran DA COMPLETARE | ||
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+ | Sorgenti di riferimento {{: |