Corso: Laboratoriodi Calcolodi Stru/ure( · 2015. 4. 23. ·...

Laboratorio di Calcolo di Stru/ure -‐ L. Lampani DEPARTMENT OF MECHANICAL AND AEROSPACE ENGINEERING

Presentazione:

Esercitazione sulla trave flessionale Autore: Luca Lampani

DEPARTMENT OF MECHANICAL AND AEROSPACE ENGINEERING

Corso:

Laboratorio di Calcolo di Stru/ure


Si consideri un sistema stru/urale cosHtuito da una trave puramente flessibile in acciaio (modulo di Young E=210 GPa, modulo di Poisson ν=0,27, densità ρ=7800 kg/m3) di lunghezza l= 1m di sezione doppio T. Si vuole determinare la risposta staHca di tale elemento stru/urale quando so/oposto ad un carico uniformemente distribuito p0 = 100N/m per i tre casi di vincolo in figura. Si effe/ui tale studio nei seguenH casi: •  Si consideri la soluzione analiHca dei problemi per una stru/ura di trave a cara/erisHche omogenee così

come indicato nel testo. •  Si determini la risposta staHca uHlizzando un codice agli elemenH finiH che discreHzzi la stru/ura prima con

10 e poi con 20 elemenH finiH. Si confronHno i risultaH o/enuH con la soluzione analiHca. •  FacoltaHvamente si implemenH un metodo matriciale con due elemenH finiH di trave (oppure si uHlizzi il

precedente codice agli ElemenH FiniH con due elemenH) e si confronH il risultato con le soluzioni precedentemente o/enute.

•  Si commenHno i confronH tra i risultaH o/enuH.


Modello agli elemen, fini, con MSC Patran


Disabilitazione rendering hardware


Impostazione della dimensione massima del modello

Per impostare le varie tolleranze: •  Inserire la dimensione massima del modello (1 metro) •  Ok


Geometria: creazione del punto 1

Creazione del punto con eHche/a 1 (Point 1) •  Disabilitare Auto Execute •  Inserire le coordinate [0 0 0] (se non già presenD) •  Apply


Geometria: creazione del punto 2

Creazione del punto 2 (Point 2) a distanza di 1m dall’origine sull’asse x •  Inserire le coordinate [1 0 0] •  Apply


Geometria: visualizzazione delle e,cheBe di pun, e linee


•  Abilitare il label di Point e Curve •  Apply



Geometria: creazione della linea 1

Creazione della linea 1 (Curve 1) tra il punto 1 e il punto 2 •  AcDon: Create •  Object: Curve •  Method: Point •  Disabilitare Auto Execute •  StarDng Point List: Point 1 •  Ending Point List: Point 2 •  Apply


Proprietà: creazione del materiale Acciaio

Creazione del materiale isotropo acciaio •  AcDon: Create •  Object: Isotropic •  Method: Manual Input •  Material Name: inserire un nome


Proprietà: creazione del materiale Acciaio

•  Input ProperDes… Nella finestra Input OpHons: •  ConsDtuDve Model: Linear ElasDc •  inserire i valori di modulo

elasDco, rapporto di poisson e densità nelle unità del sistema SI

•  Ok •  Apply


Proprietà: inizio della creazione della proprietà della trave

Creazione della proprietà della trave •  AcDon: Create •  Object: 1D •  Type: Beam •  Property Set Name: inserire un

nome per la proprietà •  Input ProperDes…


Creazione della sezione della trave •  Premere il tasto: •  New SecDon Name: inserire un

nome per la sezione •  Selezionare il Dpo di sezione I1 •  Inserire le dimensioni della

sezione •  Calculate/Display per visualizzare

una finestra con le informazioni della sezione tra cui i momenD di inerzia principali

Proprietà: creazione della sezione della trave


Proprietà: creazione della sezione della trave


•  SecDon Name: premere il simbolo a doppia T a destra e selezionare il nome della sezione dalla finestra di selezione

•  Material Name: premere il simbolo del tessuto a destra e selezionare il nome del materiale dalla finestra di selezione

•  Bar OrientaDon: inserire <0,1,0> (serve ad indicare l’orientazione della sezione rispeYo alla trave; sono le componenD del versore che giace nel piano della trave e che è direYo secondo l’asse verDcale della sezione)

•  Ok

Proprietà: fine della creazione della proprietà della trave


Select ApplicaDon Region Select Members: Curve 1 Add Ok

Proprietà: fine della creazione della proprietà della trave


Condizioni al contorno: creazione dei vincoli

Creazione dei vincoli di incastro •  AcDon: Create •  Object: Displacement •  Type: Nodal •  New Set Name: inserire un nome

per l’incastro nel punto 1



•  Input Data •  Traslazioni a zero: <0,0,0> •  Rotazioni a zero: <0,0,0> •  Ok •  Select ApplicaDon Region



•  Select: Geometry •  Select Geometry EnDDes: Point 1 •  Add •  Ok

•  Ripetere per l’incastro al punto 2 •  Ripetere per le cerniere al punto 1

e 2 inserendo come vincoli <0,0,0> per le traslazioni e <0,0, > per le rotazioni (si lasciano libere solo le rotazioni intorno all’asse z)


Condizioni al contorno: creazione del carico

•  Tipo di carico: Force •  AcDon: Create •  Object: CID Distributed Load •  Type: Element Uniform •  New Set Name: inserire il nome

del carico



Inserimento di una distribuzione di forza di 100 N/m su una linea direYa secondo l’asse y negaDvo •  Input Data •  Distr Force: <0,-‐100,0> •  Ok



•  Select ApplicaDon Region •  Select: Geometry •  Select Curves: Curve 1 •  Add •  Ok •  Apply


Condizioni al contorno: creazione dei Load Cases

•  Menu: Create Load Cases •  AcDon: Create •  Load Case Name: ad esempio 1 •  Input Data


Condizioni al contorno: creazione dei Load Cases

•  Per il primo caso di vincoli e carico selezionare dalla lista Select Individual Loads/BCs il carico e i due vincoli di incastro, quello a destra e quello a sinistra

•  Ok •  Apply

•  Ripetere la procedura per creare i load cases 2 e 3 ovvero:

•  Load Case Name:2 •  Input Data: carico, appoggio a sinistra, appoggio

a destra •  Load Case Name:3 •  Input Data: carico, incastro a sinistra, appoggio a

destra


Meshing: mesh seed

•  AcDon: Create •  Object: Mesh Seed •  Type: Uniform •  Number of Elements -‐>

Number=10 •  Auto Execute: disabilitare •  Curve List: Curve 1 •  Apply


Meshing: mesh seed


Meshing: creazione della mesh

•  AcDon: Create •  Object: Mesh •  Type: Curve •  Topology: Bar2 •  AutomaDc CalculaDon: disabilitare •  Select ExisDng Prop…


Meshing: creazione della mesh

•  Show: 1D •  Selezionare la proprietà dalla lista •  Ok •  Apply


Analisi: creazione del file da,

•  Menu Analysis •  AcDon: Analyze •  Object: EnDre Model •  Method: Analysis Deck


Analisi: scelta del ,po di soluzione

•  SoluDon Type: Linear StaDc •  Ok


Analisi: scelta dei soBocasi da analizzare

•  Subcase Select… •  Selezionare i tre casi 1,2,3 e

deselezionare il caso Default •  Ok •  Apply

A questo punto il file daH con estensione .bdf verrà creato. Aprire il Nastran e selezionare il file appena creato per far parHre il solutore.

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