Laboratorio progettuale CAD – Prof. Cascini
Anno Accademico 2009/2010
Analisi
FEM
Analisi
bilanciere:
al fine di
garantire che il pezzo sia vincolato isostaticamente al terreno, per consentire
l’analisi statica di sforzi e spostamenti, sono stati posizionati una cerniera
nel punto di attacco al telaio e un carrello con direzione di traslazione
normale alla forza agente sull’estremo anteriore (rispetto al verso di marcia)
del bilanciere.
Tale sistema di
vincoli non risulta labile dato che la retta su cui giacciono i CIR del
carrello (normale alla sua direzione di traslazione e quindi coincidente con la
direzione della molla) non interseca la cerniera.
I carichi
assegnati sono in corrispondenza dell’estremo posteriore del bilanciere la
forza del puntone F_puntone e nell’altro estremo la forza derivante dal mono F_molla,
che costituisce quindi la reazione vincolare del carrello. Tali carichi sono
stati proiettati lungo le due direzioni x e y come mostrato nella sezione Dinamica.
Dai risultati si
evidenzia una sforzo massimo di 391 MPa, che consente di avere un coefficiente
di sicurezza all’incirca di due, considerato lo sforzo a snervamento
dell’acciaio 40 NiCrMo 7 pari 800 MPa.
Lo spostamento
massimo appartiene all’estremo del braccio più lungo del bilanciere dove si
impernia il puntone; esso è tuttavia di entità modesta: 0,264mm a fronte di una
dimensione del pezzo di ordini di grandezza superiore.
Mesh:
|
Entità |
Dimensioni |
|
Nodi |
13506 |
|
Elementi |
57618 |
QUALITA' DELL'ELEMENTO:
|
Criterio |
Soddisfacente |
Insoddisfacente |
Cattivo |
Peggiore |
Media |
|
Estensione |
57612 ( 99,99% ) |
6 ( 0,01% ) |
0 ( 0,00% ) |
0,245 |
0,632 |
|
Aspetto |
57611 ( 99,99% ) |
7 ( 0,01% ) |
0 ( 0,00% ) |
7,297 |
1,875 |
Materiali.1
|
Materiale |
Materiale utente.1
: Acciaio |
|
Modulo di Young |
2e+011N_m2 |
|
Modulo di
Poisson |
0,266 |
|
Densità |
7860kg_m3 |
|
Coefficiente di
dilatazione termica |
1,17e-005_Kdeg |
|
Limite di
proporzionalità |
2,5e+008N_m2 |
Condizioni di bordo
Calcolo CARICHI
Nome: Carichi.1
Risultante del carico applicato:
|
Fx |
= |
8 |
. |
936e-008 |
N |
|
Fy |
= |
-3 |
. |
500e+002 |
N |
|
Fz |
= |
2 |
. |
660e+004 |
N |
|
Mx |
= |
1 |
. |
820e+003 |
Nxm |
|
My |
= |
-1 |
. |
029e+003 |
Nxm |
|
Mz |
= |
-1 |
. |
278e+002 |
Nxm |
Soluzione del caso di analisi statica.1 - Sforzi alla Von Mises (valori nodali).2
Soluzione del caso di analisi statica.1 - Vettore traslazione.1
Analisi puntone:
il componente è studiato in condizione statica e
pertanto è vincolato a terra mediante un sistema carrello cerniera che lo rende
isostatico. Il carico assiale agente è la F_puntone ottenuta dall’analisi
precedente (14 KN).
Si evidenzia una sforzo massimo di 245 MPa, quindi
ben al di sotto dello sforzo di snervamento dell’acciaio adottato.
Lo spostamento massimo relativo fra gli estremi del
puntone è di 0,0442 mm, assolutamente accettabile.
Mesh:
|
Entità |
Dimensioni |
|
Nodi |
2780 |
|
Elementi |
10561 |
QUALITA' DELL'ELEMENTO:
|
Criterio |
Soddisfacente |
Insoddisfacente |
Cattivo |
Peggiore |
Media |
|
Estensione |
10554 ( 99,93% ) |
7 ( 0,07% ) |
0 ( 0,00% ) |
0,258 |
0,625 |
|
Aspetto |
10555 ( 99,94% ) |
6 ( 0,06% ) |
0 ( 0,00% ) |
5,381 |
1,888 |
Materiali.1
|
Materiale |
Materiale utente.1
: Acciaio |
|
Modulo di Young |
2e+011N_m2 |
|
Modulo di
Poisson |
0,266 |
|
Densità |
7860kg_m3 |
|
Coefficiente di
dilatazione termica |
1,17e-005_Kdeg |
|
Limite di
proporzionalità |
2,5e+008N_m2 |
Condizioni di bordo
Calcolo CARICHI
Nome: Carichi.1
Risultante del carico applicato:
|
Fx |
= |
5 |
. |
756e-012 |
N |
|
Fy |
= |
2 |
. |
243e-012 |
N |
|
Fz |
= |
-1 |
. |
625e+004 |
N |
|
Mx |
= |
-5 |
. |
461e-007 |
Nxm |
|
My |
= |
-1 |
. |
214e-007 |
Nxm |
|
Mz |
= |
-5 |
. |
938e-017 |
Nxm |