Azioni interne e tensioni nelle superfici - Opzioni di visualizzazione

Articolo tecnico

Gli spostamenti dei nodi della mesh agli elementi finiti sono sempre il primo risultato di un calcolo strutturale. Sulla base di questi spostamenti e della rigidezza degli elementi, è possibile calcolare deformazioni, forze interne e tensioni.

Figura 01 - Spostamenti come primo risultato di un calcolo FEM

Per le superfici RFEM fornisce elementi finiti triangolari o quadrangolari, il che significa che ci sono tre o quattro spostamenti per elemento finito che possono essere ricalcolati con la rigidezza dell'elemento finito (ad esempio nelle tensioni). Poiché diversi elementi finiti di solito hanno in comune uno stesso nodo, in quest'ultimo ci saranno tanti risultati quanti sono gli elementi finiti presenti. La domanda ora è come questi risultati saranno valutati. Nel Navigatore progetti - Visualizza, si possono trovare cinque diverse opzioni per visualizzare la distribuzione delle forze interne in una superficie.

Figura 02 - Impostazioni per la distribuzione di forze interne per le superfici

Costante sugli elementi

Questa opzione calcola la media di tutti i valori nodali di un elemento e l'intero elemento finito presenta sempre un solo valore (la media). Pertanto, non vi è alcuna distribuzione nell'elemento finito come con le altre opzioni. Questo metodo è utilizzato nel programma per i materiali di tipo "Isotropo elastico non-lineare 2D/3D" perché si determina in questo modo la tensione limite.

Figura 03 - Distribuzione delle forze interne "Costante sugli elementi"

Non continua

Questa opzione mostra i dati grezzi. Come nelle seguenti opzioni, per la distribuzione all'interno dell'elemento si utilizza un paraboloide iperbolico. Tuttavia, i valori nodali della mesh agli elementi finiti non sono mediati con gli elementi adiacenti. Per questo motivo, il risultato spesso appare discontinuo/graduato. Infatti, differenze significative tra gli elementi finiti indicano che una mesh più fine è necessaria per risultati più accurati.

Figura 04 - Distribuzione delle forze interne "Non continua"

Continua nelle superfici

Questa opzione è l'impostazione predefinita. Si calcola la media dei valori in un nodo di tutti gli elementi finiti ad esso adiacenti. Si può facilmente vedere o calcolare questa media in un punto quando si confronta con il tipo "Non continua". Questo tipo di visualizzazione può corrispondere a una distribuzione con una mesh più fine ed è quindi spesso utilizzato per la valutazione. Tuttavia, poiché si tratta di una visualizzazione mediata, si consiglia di eseguire un'analisi di tipo "Non continua" nelle aree critiche.

Figura 05 - Distribuzione delle forze interne "Continua nelle superfici" (impostazione predefinita)

Continua totale

Questa opzione estende "Continua nelle superfici" facendo la media anche ai bordi tra due superfici adiacenti. Ne risulta una distribuzione continua nell'intero modello e non solo all'interno di una superficie. Naturalmente, è importante eseguire un'altra analisi con il tipo "Non continua" nelle aree critiche.

Figura 06 - Distribuzione delle forze interne "Continua totale"

Continua per gruppi

Con l'ultima opzione, si può decidere di avere una distribuzione continua tra alcune superfici o meno. È possibile definire i gruppi in cui la distribuzione è "Continua totale" e tutte le superfici rimanenti saranno automaticamente impostate su "Continua nelle superfici".

Figura 07 - Distribuzione delle forze interne "Continua per gruppi"

Sommario

Quando si seleziona la distribuzione delle forze interne/tensioni sulle superfici, è necessario specificare che il risultato più vicino al calcolo è la visualizzazione di tipo "Non continua". Questa distribuzione dimostra anche la discretizzazione dovuta al calcolo FEM. In realtà, una tale distribuzione probabilmente non si verificherà; pertanto, è preimpostata la visualizzazione di tipo "Continua nelle superfici", il che crea una distribuzione continua all'interno delle superfici mediante la media. Poiché questa distribuzione è più vicina ad un risultato reale, ma non corrisponde ai risultati effettivi, si consiglia di analizzare sempre le aree critiche come le singolarità (ad esempio, l'introduzione di un carico concentrato o il punto di collegamento di più superfici).

Parole chiave

Mesh agli elementi finti Media Singolarità Picco di tensione

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