Progettazione assistita dal calcolatore - Appunti delle lezioni di laboratorio

PAC - Progettazione assistita al calcolatore

Procedura:

1. Importare modello con "OPEN MODEL"
2. Creare MESH con tutti i suoi componenti
3. Creare collector "MATERIAL"
4. Creare collector "PROPERTIES" (ad ogni properties sarà assegnato un materiale)
5. Assegnare una PROPERTIES a ciascun COMPONENTE
6. Creare LOAD collector "VINCOLI"
7. Creare LOAD collector "CARICHI"
8. Creare LOAD STEPS → Serve per dire quale analisi (e di che tipo di analisi) voglio fare.
9. Lanciare l'analisi FEM scegliendo dove salvare il file .fem e scegliendo se si tratta di ottimazione o analisi. Cliccare su "OPSTRCUT".
10. Cliccare su "RESULTS" nella finestra seguente, si arriva HyperView che fa vedere i risultati.
11. Entrati su Hyperview andare su CONTOUR per visualizzare il contour delle grandezze di interesse (SPOSTAMENTO, STRESS ecc....).

File che ci servono:

• .hm: E' quello che serve per aprire la mesh e modificarla ponendo materials, "properties", "load collectors" ecc... su Hypermesh
• .fem: File utilizzato dal solutore per fornire l'output
• .h3w: File relativo alla sessione di Hyperview salvata. NON CONTIENE I RISULTATI. I risultati sono poi salvati tra seguendo 2 file:
  • .res: Significa .results
  • .h3d: Significa hyperview 3D
• .out: File che dice come è andato il calcolo dell'analisi.

Al compito dovremmo consegnare il file .h3D (file nel quale si hanno sia il modello sia i risultati!!) per tutti/sia il file .res + file .fem

• Contiene solo i risultati.
• Contiene solo il modello.

Dopo aver chiuso se...

• Voglio RIAPRIRE IL MODELLO IN HYPERMESH → Aprire il file .hm
• Voglio RIAPRIRE LA SOLUZIONE IN HYPERVIEW CON TUTTI I CONTOUR → Aprire il file .h3D

Istruzioni varie:

• NON ESISTE LA FUNZIONE "ANNULLA"
• (Il return serve solo per uscire dal pannello e non annulla le operazioni.)
• Quindi ciò che è fatto è fatto — SALVARE SPESSO!!

Pannelli:

Svolgimento da SX a DX

1. Su cosa to plane to vector to surface to line
2. Che cosa
3. Come vuoi farlo
4. Esegui

Unità di misura coerenti tra loro Se si cambia anche una sola unità, le unità di misura derivate cambieranno

Modello sbalzo se non siamo consentendo dei cambiamenti

Lunghezza → mm Forza → N Tempo → S E → MPa Densità → T/mm³

Per coprire la u di default provare a misurare la distanza tra due nodi.

Se vogliamo scalare il modello perché vogliamo usare un'unità di misura più piccola o più grande:

Tools → SCALE → SCALE (minu/plus + scale)

Spostamenti e Accoppiamenti:

1. Tool → POSITION → NODES "by collector" From: 3 Nodes to 3 Nodes
2. Tool → TRANSLATE → NODES "Hasilation" "by collector" Magnitude: N₂ - N₁, in direzione N₄-N₂ selezionabile

Con NODES il software seleziona tutti i nodi in quel "by collector" collector (cioè in quella parte) e li sposta tutti di una quantità tale da:

• Allineare i primi 3 nodi con gli altri 3 nodi
• Rispettare lo spostamento di magnitudine N₂-N₁

3. Tool → ROTATE → NODES "by collector" ad es. y-axis B1 e nodo passante per l'asse di rotazione puoi definire angolo di rotazione angle =

Rigids:

Elementi che hanno il compito di creare un collegamento rigido tra i nodi che considerano

• Possiamo se creare un componente distinto per essi oppure anche no.

Tutti i nodi che colleghiamo con un rigid saranno rigidi tra loro eliminando tutti gli altri che abbiamo selezionato.

• Valutare i vari parametri relativi alla mesh che si visualizza, CHECKS (in tabella questo pannello riporta tutti i valori dei parametri).

Nel 95% dei casi per la creazione delle mesh si utilizza ➔ PANNELLO AUTOMESH.

Nel restante 5% la mesh si crea a partire da nodi, linee o punti al posto di usare superfici. In questi casi si usano i pannelli:

RULED, SPLINE SKIN, DRAG, SPIN, LINE DRAG

Usata se si deve meshare la superficie esterna di un foro. Surfaceless meshing

Meshing options ➔ OPZIONI DI MESH CHE VOGLIAMO VALIDE DI DEFAULT

Preferences ➔ Meshing options

Le opzioni principali sono:

• Node tolerance
• Element size
• Feature angle

Se si mesha superfici distinte appartenenti allo stesso componente, le singole mesh saranno sconnesse tra di loro

VANNO RICONNESSE!!

Per la connessione dobbiamo fare L'EQUIVALENCE

EQUIVALENCE: Tool ➔ edges, si imposta tolerance = 0,01

➔ Preview equivalence ➔ EQUIVALENCE

("Da una visione dell'equivalenza che viene con quella italiana")

Adesso le mesh sono connesse e il componente è meshato!!

Non esiste modo per modificare interattivamente la mesh 3D!!

Checking and editing the MESH

Pannello checks: Ci si arriva con, AUTOMESH 2D ➔ MESH ➔ CHECKS

In esso si visualizzano vari parametri:

1. Chordial deviation: Distanza tra una curva meshata e gli spigoli diritti degli elementi
2. Jacoblan: Differenza tra un elemento e la sua ideale forma

Valore compreso tra 0 < j < 1. Solitamente accettabile se j > 0,6

POSITIVA IDEALE

Primo degli elementi 1D assume su ODi, aiuto primo di uso moduli di massa, smorzamento viscoso

Elementi 1D

Crea tra due nodi. Ne esistono di vari tipi:

- CBAR, CBEAM: Elementi hanno trasmesso tutti i 6 DOF- CBUSH: Molla generale 1D ha 3 uguale assiali e 2 uguale torsionali- CGAP, CGAPG: Rimuovere il gap, supportare le forze di attrito- CROD: Elemento asta trasmette solo 2 DOF traslazionale e torsione

- CWELD: Usati per modellare misure saldatura

Nodi elemento 1D diventano varo assegnati all’elemento. Le proprietá

• PBARL, PBEAML, PGAP, PROD, PWELD

RIGIDS ➔ Elementi 1D

Nodo dipendente: Solo il nodo ha vincolo

• Ogni nodo dipendente disegno esterno due nodi indipendenti
• Indipendency nodo trasmette indicatore di influisce nodo dipendente lo

Molle

Elemento SPRINGS, sono elementi creati tra due nodi. Il tipo C rinforza il cellulare

Asta

Elemento CROD, un elemento 1D. Magro nel pannello RODS, ha bisogno per data proprietá di prod

Si crea nel pannello RODS e si inserisce il tipo e la proprietá di PROD CREATE

Trave

Elemento CBEAM, un elemento 1D. La sua proprietá e il PBEAML

• Sezione
• Momento d’inerzia 1 ➔ Sul piano X
• Momento d’inerzia 2 ➔ Sul piano Y

Sistema risoluzione locale elemento. (Calcolare gettito y se momento M*v al secondo V/c ulteriore)

Dimetcha nodo: Serve per individuare rison o primordi modulo

Se eseguiamo un'analisi modale in un modello simmetrico si può fare in due modi:

1. Analisi modale di tutto il modello completo.
2. Taglio il pezzo eliminando una delle due parti in modo da risparmiare spazio, per la parte rimanente faccio due analisi modale:
   1. Ponendo un vincolo di simmetria sulla faccia del taglio.(Per farlo nodo vincolo di simmetria nel caso di condizioni al contorno).
   2. Ponendo un vincolo antisimettrico sulla faccia del taglio.(Il vincolo antisimettrico si crea allo stesso modo del vincolo di simmetria imponendo soltanto che prima erano bloccato libero dopo che prima aveva bloccato).

Se eseguisse soltanto una delle due analisi il vincolo risulterebbero tutti i modi che aveva facendo l'analisi modale di tutto il modello non tagliato.

Mettendo insieme i risultati dell'analisi ₁ e della ₂ io ho già stessi risultati che avrebbe studiando tutto il modello completo e suo taglio.

Risposta Forzata

La risposta in frequenza si riduce alla risoluzione di:

(-w²[M] + [K]){x} = f

Esistono due modo per la risoluzione:

• Metodo Diretto: Risolve per ogni frequenza l'equazione dei moto trovando le x. Per ogni frequenza risolviamo un problema statico equivalente.(-w²[M] + [K]){x} = fPer ognuno w si trova la matrice di rigidità equivalente e poi si risolve il sistema. Non è un metodo approssimato.Se il problemi da andarene sono complessi e con tanti nodi, il metodo diretto potrebbe necessitare di troppo tempo di calcolo, quindi utilizzeremo il prossimo metodo.
• Sovrapposizione Modale: Si basa sul rinvario di linearità di un sistema. Se non è il lineare non si può fare.1 sistema -> N sistemiad N DOF -> ad 1 DOFQuesto metodo necessita della:• w_r del sistema (c'è da l'analisi ad estì modale)• Autovettore del sistema Ψ_rSuccessivamente il metodo calcola la risposta in frequenza con la seguente espressione:x_f = Σ_r=1^N(^f_r/_wr²-w²)dove w_r = freq. proprie del modo rΨ_r = autovettore del modo r( Metodo diretto OK
• Determinare risposta a molte frequente (spesso ricoda) -> Sovrapposizione modale (metodo diretto necessita di trote tempo).