Appunti di Laboratorio progettuale di calcolo strutturale

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Appunti di Laboratorio progettuale di calcolo strutturale

Lezioni, Laboratorio progettuale di calcolo strutturale

Esame Laboratorio progettuale di calcolo strutturale

Facoltà Ingegneria industriale

Dal corso del Prof. M. Carboni

Università Politecnico di Milano

Appunto

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Appunti contengono i seguenti argomenti trattati durante il corso del professor : - Richiami di meccanica del continuo: teoria dell’elasticità, definizione di problema piano di sforzo e di deformazione, metodi risolutivi, instabilità dell’equilibrio, termo-elasticità. - Teoria degli elementi finiti: matrice di rigidezza, impostazione del metodo, tipologie di analisi a elementi finiti, condizioni al contorno, elementi isoparametrici, integrazione ridotta e completa. - Descrizione degli elementi finiti: strutture monodimensionali (aste e travi), strutture bidimensionali, strutture tridimensionali a travi, piastre, gusci. Tipologie di elementi finiti (truss, beam, shell, piani, solidi, assialsimmetrici). Definizione di spostamento generalizzato e computo del numero di gradi di libertà. - Tecniche di modellazione e di discretizzazione della geometria: teorie di modellazione geometrica per curve, superfici e solidi. Tecniche (strutturate, estruse, non strutturate) e algoritmi (octree, Delaunay, advancing front, medial axis, …) per la discretizzazione del dominio geometrico in elementi. - Analisi del procedimento risolutivo: strategie di modellazione con elementi finiti, scelta del tipo di elemento. Schematizzazione delle condizioni di carico e dei vincoli cinematici. Valutazione della distorsione degli elementi. Problematiche numeriche della soluzione di un problema di calcolo strutturale e riflessi sulla accuratezza della soluzione. - Applicazione degli elementi finiti alla soluzione di problemi strutturali: alberi, telai piani, strutture iperstatiche, strutture piane, strutture assialsimmetriche, problemi termo-elastici. Confronto con le soluzioni analitiche. Problemi speciali: instabilità elastica, cenni a metodi di calcolo di frequenze proprie e modi di vibrare, cenni di analisi di diffusione del calore. - Analisi critica dei risultati numerici: analisi critica dei risultati delle soluzioni numeriche e validazione dei modelli, criteri di accettabilità. Analisi di convergenza dei risultati. - Laboratorio numerico: analisi strutturale ad elementi finiti di un componenti meccanici e strutture con ottimizzazione della schematizzazione, discussione e valutazione dei risultati mediante confronto con soluzioni analitiche e/o approssimate.

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Analisi FEM di un telaio di contrasto per prove su componenti meccanici in scala reale

Esame Laboratorio progettuale di calcolo strutturale

Facoltà Ingegneria industriale

Dal corso del Prof. M. Carboni

Università Politecnico di Milano

Esercitazione

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Esercitazione di Laboratorio progettuale di calcolo strutturale per l'esame del professor Carboni. L'analisi FEM proposta si prefigge come obiettivi un'analisi strutturale di tipo statico del telaio in esame, in relazione a tre condizioni di carichi applicati, e un'analisi di tipo dinamico (che si traduce in una ricerca delle frequenze proprie di vibrazione della struttura stessa) per la verifica della massima frequenza di esercizio degli attuatori idraulici, che deve essere inferiore alla più piccola frequenza propria della struttura, per evitare che si verifichino fenomeni di risonanza. L'analisi statica viene effettuata tramite due tipi di modellazione della struttura: in prima analisi si studia tramite una modellazione con elementi beam; scopo di questa analisi è la valutazione qualitativa della deformata e degli spostamenti, in modo da evincere una panoramica generale sul comportamento della struttura. Successivamente si effettua una modellazione tramite elementi shell, che permette una valutazione più precisa del comportamento della struttura e dello stato di sforzo che viene a crearsi nella stessa. L'analisi dinamica, che ha come obiettivo la ricerca delle frequenze proprie del sistema e dei suoi modi di vibrare, viene effettuata tramite modellazione beam.

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Laboratorio progettuale di calcolo strutturale per Lingue e letterature straniere

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