Conclusioni
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Gli obiettivi iniziali del lavoro sono stati pienamente raggiunti:
• è stato prodotto un software in grado di determinare il carico critico di instabilità locale di un generico pannello irrigidito, in materiale composito, realizzato con correnti aventi sezione retta di forma a ‘T’, ‘I’, ‘J’ ed ‘Ω’
• è stata messa a punto una procedura di post-processing robusta grazie alla quale determinare il valore del carico critico di instabilità locale, a partire dai dati ottenuti dalla simulazione di compressione del generico pannello irrigidito
• sono stati determinati i parametri adimensionali fondamentali da cui dipende la tensione critica di instabilità locale del generico pannello irrigidito
Lo sviluppo di uno script Python, che gestisca in piena autonomia tutte le fasi di pre e post processing, eseguito direttamente all’interno del software agli elementi finiti Abaqus, ha permesso di automatizzare la procedura della determinazione del carico critico di instabilità locale del generico pannello irrigidito, senza dover ricorrere alla registrazione di gruppi di macro, che debbano poi essere gestite e sincronizzate da un programma esterno terzo (quale, ad esempio, modeFRONTIER). Nel lavoro svolto, infatti, l’interazione con modeFRONTIER è limitata alla sola generazione della popolazione di designs da sottomettere all’analisi e alla raccolta dei dati in un unico database, mentre lo script Python sviluppato resta totalmente autonomo e indipendente.
Aver realizzato uno script Python, piuttosto che aver registrato semplicemente delle macro, ha comportato ovviamente una serie di inconvenienti. Lo sforzo è stato, però, ampiamente ripagato dai vantaggi conseguiti nell’aver operato questa scelta.
Lo script garantisce infatti:
• una elevata efficienza nella costruzione dei modelli agli elementi finiti. Lo script è composto da una serie di istruzioni mirate, mentre una macro memorizza qualsiasi azione compiuta durante la sua registrazione (spesso inutile al fine della costruzione del modello, come può essere quella legata alla visualizzazione del modello che si sta creando attraverso l’interfaccia grafica)
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162 • la possibilità di mantenere il controllo su tutti i parametri esistenti: in particolare quelli che permettono la costruzione dei modelli agli elementi finiti, quelli che gestiscono la risoluzione dell’analisi e quelli che consentono di eseguire il postprocessing dei dati • la possibilità di introdurre nuove funzionalità senza dover creare, ogni volta, un
modello ex novo
• la possibilità di realizzare un modello di pannello irrigidito ‘modulare’, caratterizzato, cioè, da un arbitrario numero di elementi che possono esserci o non esserci (è di fatto impossibile la registrazione di una macro per un siffatto modello, poiché ne servirebbe una per ogni modello)
Inoltre, la complessità delle azioni richieste dalla fase di post processing, che è stata ideata per determinare il carico critico di instabilità locale, è gestibile esclusivamente da uno script che possa interagire efficacemente con i dati della simulazione. Ad esempio, non è possibile registrare una macro che permetta di determinare i punti di massimo e minimo relativi dello spostamento fuori dal piano, lungo una data linea, poiché, semplicemente, non esiste nell’interfaccia grafica un comando che svolga tale funzione. Se l’utilizzo di uno script, inizialmente, è stato dettato semplicemente da considerazioni di ordine metodologico-operativo, nella fase di post-processing si è rivelato una scelta necessaria, senza la quale non si sarebbe potuta realizzare la procedura con cui viene determinato il carico critico di instabilità locale.
I tempi necessari per ideare, implementare, correggere, e verificare l’intera procedura, sono stati molto lunghi. Tutti gli sforzi sono stati mirati a produrre uno strumento efficace che consentirà di generare un adeguato database sulla base del quale costruire curve di progetto.
Sono indicate di seguito alcune delle possibilità offerte dal software creato e ne sono suggeriti i possibili usi.
Le possibilità parametriche offerte dallo script permettono la realizzazione di pannelli irrigiditi composti da un qualsivoglia numero di baie e di irrigidimenti, nonché la possibilità di scegliere tra una certa gamma di soluzioni di vincolo per il pannello. Questo rende sicuramente molto agevole eseguire studi di sensibilità alle condizioni al contorno.
Poiché a ciascuna parete della sezione retta dell’irrigidimento può essere attribuito un differente laminato, si possono simulare configurazioni in grado di aderire ai modelli reali di
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163 stringer realizzati con layup differenziati, a seconda che questi siano utilizzati per l’anima, per le flange incollate allo skin o per le flange libere.
La possibilità di includere nel modello elementi che simulano le centine, permette di poter condurre uno studio per determinare qual è il valore minimo di rigidezza che le centine devono possedere per materializzare un vincolo efficace nei confronti dello skin.
Per ogni configurazione analizzata viene determinata anche la funzione che lega l’accorciamento del pannello con il carico di compressione applicato, nonchè la funzione che lega la rigidezza assiale del pannello con il carico di compressione applicato. Sono questi i dati di cui bisogna disporre se si vuole, ad esempio, mettere a punto una procedura che sia in grado di determinare il carico di instabilità globale del pannello, utilizzando il metodo del tipo ‘load vs end-shortening’.
