CALCOLI FEM

Finita la progettazione si sono effettuati i calcoli FEM per i componenti riprogettati, ovvero per il perno presente nel ginocchio e per la tibia.


Perno del ginocchio

Il perno è stato considerato vincolato in maniera isostatica, ovvero da una parte si è considerata una cerniera e dall'altra un carrello; i vincoli sono stati posizionati sulla superficie laterale di contatto con la boccola.
Il carico, data la geometria simmetrica del componente, si considera diviso in due parti uguali e agente nella zona  di vincolo, ovvero si considerano le reazioni vincolari agenti lungo la direzione verticale di valore 650N.
Il materiale del perno è una lega di alluminio, avente valore della tensione di snervamento pari a circa 255MPa.


analisi perno

L'analisi effettuata ha valore di sforzo massimo pari a circa 7 MPa;
valore assolutamente inferiore a quello di snervamento, pertanto il perno non presenta possibilità di rottura.


Tibia

La tibia è stata considerata incastrata a terra nella zona di collegamento con gli elementi rappresentanti la caviglia. Il carico agente è quello trasmesso attraverso il ginocchio, ovvero un carico verticale verso il basso di valore pari a 1300N.
Il materiale della tibia è plastico, e presenta un valore limito dello sforzo pari a 45MPa.
Si esegue l'analisi Fem sull'elemento tibia:


fem


L'analisi effettuata ha valore di sforzo massimo pari a circa 13.6 MPa;
valore assolutamente inferiore a quello di snervamento, pertanto la tibia non presenta possibilità di rottura; è pertanto possibile la produzione dell'elemento in materiale plastico che permette il contenimento dei costi, in accordo con l'obiettivo del progetto.