Una volta definiti gli svincoli nodali, il programma genera nodi che appartengono a diverse parti del modello e genera un'asta invisibile tra questi nodi. Le forze interne sono le stesse di un'asta con inizio nel nodo originale e la fine nel nodo disaccoppiato.
Gli svincoli nodali sono particolarmente adatti per modelli con geometria non lineare. Per esempio, gli svincoli nodali possono essere utilizzati per modellare intersezioni di aste con travi di sollevamento, sotto-strutture mobili o oggetti accoppiati con condizioni al contorno speciali.
Dunque, un caso in cui è necessario usare gli svincoli nodali è nei modelli in cui una trave si trova sopra un'altra ma non sono rigidamente collegate tramite viti o saldature. Un esempio di ciò è l'incrocio di travi mostrato nell'Immagine 2, dove una trave a sbalzo si appoggia liberamente su una trave incassata.
In questo caso, è necessario definire uno svincolo nodale per disaccoppiare il modello nel punto in cui le travi si incrociano. In RFEM 6, puoi trovare gli svincoli nodali sotto “Oggetti speciali” nel navigatore Dati, o utilizzando il menu "Inserisci" → "Oggetti speciali" → "Svincoli nodali" → "Finestra di dialogo" (Immagine 3).
In entrambi i casi, la finestra di dialogo "Nuovo svincolo nodale" è disponibile come mostrato nell'Immagine 4. Puoi iniziare a definire lo svincolo nodale selezionando il punto (cioè, il nodo) in cui il modello dovrebbe essere disaccoppiato e lo svincolo nodale da generare. Questo può essere fatto nell'angolo in alto a destra della finestra di dialogo. Poi, nella sezione “Oggetti svincolati”, devi specificare le aste, le superfici o i solidi che sono disaccoppiati nel nodo selezionato. Puoi farlo scrivendo il loro numero o usando il pulsante “Seleziona singolarmente” per definire gli oggetti graficamente nella finestra di lavoro.
In questo esempio particolare, le aste 3 e 4 (cioè, la trave a sbalzo sulla parte superiore) sono selezionate per il disaccoppiamento. In questo modo, RFEM genererà una copia del nodo selezionato nella stessa posizione. Nella lista disponibile nella sezione “Generazione dello svincolo”, devi specificare se posizionare lo svincolo (cerniera) sul “Nodo originale” o sul “Nodo svincolato”. L'impostazione specifica con quale parte del modello la cerniera si deforma, influenzando così i risultati.
Successivamente, devi definire le condizioni appropriate per lo svincolo nodale. I gradi di libertà sul nodo sono controllati dal tipo di svincolo nodale (Immagine 5) che descrive le proprietà della cerniera. Queste proprietà controllano il trasferimento delle deformazioni (e quindi delle forze interne e dei momenti) tra il nodo originale e la sua copia. Un tipo di svincolo nodale può essere definito nella finestra di dialogo associata accessibile tramite l'icona “Crea nuovo tipo di svincolo” indicata nell'Immagine 4, o tramite la voce “Tipi per svincoli nodali” nelle “Tipi per oggetti speciali” del Navigatore Dati.
Come mostra l'Immagine 5, le condizioni del tipo di svincolo sono divise in tre gradi di libertà “Traslazionali” e uno svincolo “Rotazionale”. Le proprietà dello svincolo si riferiscono agli assi delle aste o delle linee. Selezionando la casella di controllo per l'asse rispettivo, specifichi che uno spostamento o una rotazione nella direzione corrispondente è possibile. Quindi, puoi regolare la costante della molla traslazionale o rotazionale e inserire le proprietà non lineari (se applicabili) nella colonna “Non linearità”.
Prima di confermare la creazione del tipo di svincolo nodale, verifica a quale sistema di assi si riferiscono lo svincolo degli spostamenti e delle rotazioni. Ciò può essere specificato nella sezione “Sistema di coordinate” della finestra di dialogo “Tipo di svincolo nodale”, dove puoi selezionare uno dei seguenti sistemi di assi: sistema di assi locale (x,y,z), sistema di coordinate globale (X,Y,Z), o puoi definire un nuovo sistema di coordinate da te stesso.
Se lo svincolo si riferisce a un sistema di coordinate locale, viene visualizzata anche la sezione del dialogo “Sistema di assi locale” (Immagine 5) e puoi definire l'asta o la linea (a seconda di ciò che hai selezionato nella lista) che serve come riferimento.
Sommario
La definizione degli svincoli nodali è particolarmente adatta per modelli con geometria non lineare. In RFEM 6, le puoi trovare come “Oggetti speciali” e usarle per modellare incroci di aste con travi di sollevamento, sotto-strutture mobili o oggetti accoppiati con condizioni al contorno speciali. Definendo uno svincolo nodale, è consentito il disaccoppiamento strutturale degli oggetti collegati a un nodo. Lo svincolo è controllato da condizioni di cerniera, che possono anche avere proprietà non lineari.