CAPITOLO 14
ANALISI STRUTTURALE
In questo ultimo capitolo si esegue un'analisi meccanica lineare sull'albero porta
disco della piastra mobile che consente di ottenere informazioni sul suo
funzionamento meccanico, di ottimizzarne la forma e ridurre la necessità di apportare
modifiche, abbreviando, quindi, i tempi di realizzazione ed introduzione sul mercato
della macchina di prova.
14.1 ANALISI STRUTTURALE CON IL PROGRAMMA DI
CALCOLO CATIA V5
Il materiale di cui è realizzato l'albero porta disco è un acciaio da cementazione
16NiCrMo2 che presenta un carico di rottura pari a 1006 MPa e un carico di
snervamento pari a 648 MPa (figura 14-1).
Servendosi del programma di calcolo Catia V5 si sono simulati i carichi che agiscono
sull'albero come la forza normale di compressione massima F
Nmaxapplicata ai provini
dal dispositivo di carico, la forza tangenziale massima F
Tmaxgenerata dall'attrito
presente tra le superfici a contatto dei dischi e il momento torcente massimo M
Tmaxdovuto a F
Tmax, mentre i vincoli costituiti dai cuscinetti sono stati modellati con
carrellini disposti radialmente lungo la circonferenza di mezzeria della sede degli
stessi. Quindi si è proceduto allo studio delle sollecitazioni e dell'andamento
qualitativo della deformata così come è evidenziato nelle figure 14-2 e 14-3.
In fondo al paragrafo è riportato il prospetto contenente i calcoli ed i risultati
dell'analisi strutturale eseguita con Catia V5.
Figura 14-2. Mesh su deformata (accentuata).
PROSPETTO ANALISI STRUTTURALE
C:\Analysis1.CATAnalysisMesh:
Entità Dimensioni Nodi 70156 Elementi 45539TIPO DI ELEMENTO:
Connettività Statistiche TE10 45539 ( 100,00% )Materiali.1
Materiale AcciaioModulo di Young 2e+011N_m2
Modulo di Poisson 0,3
Densità 7700kg_m3
Coefficiente di dilatazione termica 1,17e-005_Kdeg Limite di proporzionalità 2,5e+008N_m2
Calcolo STRUTTURA
Numero di nodi : 70156 Numero di elementi : 45539 Numero di D.O.F. : 210468 Numeri di relazioni di contatto : 0 Numero di elementi cinematici : 0
Calcolo REAZIONI
Nome: RestraintSet.1 Numero di S.P.C : 384
Calcolo CARICHI
Nome: LoadSet.1
Risultante del carico applicato: Fx = 6 . 590e+004 N Fy = 1 . 004e-005 N Fz = -1 . 300e+003 N Mx = -1 . 181e+002 Nxm My = 8 . 239e+001 Nxm Mz = -5 . 989e+003 Nxm
Calcolo RIGIDEZZA
Numero di linee : 210468 Numero di coefficienti : 8430405 Numero di blocchi : 17Numero massimo di coefficienti per blocco : 500000 Dimensione totale della matrice : 97 . 28 Mb
Calcolo SINGOLARITA'
Vincolo: RestraintSet.1
Numero di singolarità locali : 0 Numero di singolarità in traslazione : 0 Numero di singolarità in rotazione : 0 Tipo di vincolo generato : MPC
Calcolo VINCOLI
Vincolo: RestraintSet.1
Numero di vincoli : 384 Numero di coefficienti : 0 Numero di vincoli fattorizzati : 384 Numero di coefficienti : 0 Numero di vincoli differiti : 0
Calcolo NORMALIZZATO
Metodo : SPARSE
Numero dei gradi di fattorizzazione : 210084
Numero di supernodi : 9375
Numero di indici in sovrapposizione : 1604986
Numero di coefficienti : 119509970
Massima ampiezza frontale : 4539
Massima dimensione frontale : 10303530 Dimensione della matrice di fattorizzazione (MB) : 911 . 789
Numero di blocchi : 120
Numero di Mflops per la fattorizzazione : 1 . 804e+005 Numero di Mflops per la soluzione : 4 . 791e+002
Pivot relativo minimo : 6 . 711e-002
Calcolo METODO DIRETTO
Nome: StaticSet.1 Vincolo: RestraintSet.1 Carico: LoadSet.1
Energia di deformazione: 1.169e+001 J Equilibrio
Componenti Forze
applicate Reazioni Residuo
Errore relativo di ampiezza Fx (N) 6.5900e+004 -6.5900e+004 -1.1511e-008 7.1137e-012 Fy (N) 1.0045e-005 -1.0048e-005 -2.8107e-009 1.7370e-012 Fz (N) -1.3000e+003 1.3000e+003 1.4511e-009 8.9680e-013 Mx (Nxm) -1.1814e+002 1.1814e+002 9.9575e-011 6.3442e-013 My (Nxm) 8.2393e+001 -8.2393e+001 -1.3682e-010 8.7173e-013 Mz (Nxm) -5.9887e+003 5.9887e+003 3.1287e-010 1.9934e-012
Sensori globali
Nome del sensore Valore del sensore Energia 11,688J
