Structural Mechanics Module

Nuova App: Beam Subjected to Traveling Load

In questa app, viene calcolata la risposta meccanica di una trave soggetta ad una serie di carichi che si spostano lungo la trave stessa, che è posta su sostegni equidistanti. I parametri modificabili all'interno della app sono relativi alla geometria della trave, la velocità, la larghezza e la spaziatura degli impulsi di carico.

App di una trave sottoposta ad una serie di carichi che si muovono lungo la trave stessa, dove la geometria della trave, la velocità, larghezza e la spaziatura degli impulsi di carico possono essere modificate. App di una trave sottoposta ad una serie di carichi che si muovono lungo la trave stessa, dove la geometria della trave, la velocità, larghezza e la spaziatura degli impulsi di carico possono essere modificate.

App di una trave sottoposta ad una serie di carichi che si muovono lungo la trave stessa, dove la geometria della trave, la velocità, larghezza e la spaziatura degli impulsi di carico possono essere modificate.

Part Library per la meccanica strutturale

Le Part Library sono state arricchite con nuove geometrie. I gruppi principali sono due: le sezioni trasversali 2D di una trave (la sezione Beams) e i modelli 3D di bulloni, dadi e rondelle (la sezione Bolts).

Le sezioni trasversali di una trave sono fornite in due categorie principali: sezioni generiche e sezioni relative agli standard statunitensi ed europei. Usando le sezioni generiche, si ha una rappresentazione parametrizzata di alcune sezioni comuni della trave. Quando si utilizzano le sezioni trasversali standard è possibile creare la sezione trasversale usando da 1 a 3 parametri. Come esempio per una trave HEA, è possibile immettere valori come 100, 120, 140, ecc. per generare la geometria della trave.

Le sezioni trasversali della trave sono utilizzate principalmente all'interno dell'interfaccia Beam Cross Section, ma possono essere estruse anche in modelli 3D.

La sezione Bolts contiene bulloni, dadi e rondelle con diversi livelli di dettaglio, pronti per l'inserimento nel modello. Le geometrie sono progettate per facilitarne la mesh e i bulloni sono pronti per l'uso insieme con la funzionalità di Bolt Pre-Tension all'interno dell'interfaccia Solid Mechanics.

Quando nel modello Tube Connection si inserisce un bullone scelto dalle Part Library nel nodo Prestressed Bolts, i vari parametri geometrici che lo descrivono sono facilmente inseribili. Quando nel modello Tube Connection si inserisce un bullone scelto dalle Part Library nel nodo Prestressed Bolts, i vari parametri geometrici che lo descrivono sono facilmente inseribili.

Quando nel modello Tube Connection si inserisce un bullone scelto dalle Part Library nel nodo Prestressed Bolts, i vari parametri geometrici che lo descrivono sono facilmente inseribili.

External Stress

La nuova funzionalità External Stress è stata introdotta per i sottonodi Linear Elastic Material, Nonlinear Elastic Material, and the Hyperelastic Material. Questa opzione permette di aggiungere un ulteriore contributo di sollecitazione allo sforzo calcolato dal modello costitutivo.

  • Si può scegliere di utilizzare solo la funzionalità External Stress come contributo del carico senza aggiungerla al tensore degli sforzi. Questo è il caso tipico quando esiste una pressione interstiziale all'interno di un mezzo poroso.
  • Si possono selezionare tensori di sforzo calcolati da altre interfacce.
  • E' possibile selezionare una pressione interstiziale calcolata dall'interfaccia Darcy's law.
  • Sullo stesso dominio possono essere applicati più contributi di External Stress.

In questo modello di uno scavo, le sollecitazioni locali sono introdotte usando la funzionalità External Stress. In questo modello di uno scavo, le sollecitazioni locali sono introdotte usando la funzionalità External Stress.

In questo modello di uno scavo, le sollecitazioni locali sono introdotte usando la funzionalità External Stress.

Accoppiamento multifisico: Hygroscopic Swelling

Quando si combina l'interfaccia Solid Mechanics con una delle interfacce Transport of Diluted Species o Transport of Diluted Species in Porous Media, viene creato il nuovo accoppiamento multifisico che prende il nome di Hygroscopic Swelling. Le impostazioni sono identiche al nodo secondario Hygroscopic Swelling relativo al nodo che descrive il modello di materiale. Con questo nuovo accoppiamento multifisico è possibile trasferire una concentrazione di umidità, calcolata nell'interfaccia Transport of Diluted Species o Transport of Diluted Species in Porous Media in una deformazione che tiene conto della dilatazione igroscopica.

Concentrazione di umidità e deformata in un sensore di pressione (MEMS) dovute alla dilatazione igroscopica. Concentrazione di umidità e deformata in un sensore di pressione (MEMS) dovute alla dilatazione igroscopica.

Concentrazione di umidità e deformata in un sensore di pressione (MEMS) dovute alla dilatazione igroscopica.

Mass Properties

Grazie al nodo Mass Properties che si può aggiungere all'interno del nodo Definitions è possibile conoscere tutte le proprietà della massa relativa a qualsiasi fisica di meccanica strutturale (Solid Mechanics, Membrane, Shell, Plate, Truss, Beam e Multibody Dynamics). E' possibile tener conto di:

  • Densità per tutte le masse specificate per tutti i modelli di materiale.
  • Proprietà della massa specificata nel nodo Added mass.
  • Massa puntuale e momenti d'inerzia.
  • Massa e momento d'inerzia di domini rigidi e connettori rigidi.
  • Momenti d'inerzia rispetto allo spessore in travi e shell.
  • Momenti d'inerzia calcolati rispetto alla rotazione attorno all'asse di una trave.

Spring Material Model in the Truss Interface

All'interno dell' interfaccia Truss è stato aggiunto una una relazione costitutiva per semplificare la simulazione di molle e smorzatori discreti. La molla è collegata tra due punti che possono subire deformazioni arbitrariamente grandi. Lo scopo principale non è quello di usare la molla nei modelli di soli Truss, ma di usarla quando elementi truss vengono usati per collegare i punti in altre interfacce di meccanica strutturale. La molla può essere posta in parallelo con uno smorzatore viscoso e avere un proprio valore di smorzamento e di fattore di perdita. La molla può avere caratteristiche non lineari ed è possibile attivarla e disattivarla in base a un'espressione logica.

Un nuovo modello di materiale, inteso a semplificare la modellazione di molle e smorzatori discreti, è stato aggiunto all'interfaccia Travatura reticolare. La molla è collegata tra due punti che possono avere arbitrariamente grandi deformazioni. Lo scopo principale non è quello di usare la molla nei modelli di travatura reticolare, ma di usarla per collegare i punti in altre interfacce di meccanica strutturale. La molla può essere posta in parallelo con uno smorzatore viscoso e avere un proprio valore di smorzamento del fattore di perdita. La molla può avere caratteristiche non lineari ed è possibile attivarla e disattivarla in base a un'espressione logica generale.

Mesh basata sulla fisica nell'interfaccia Truss

La mesh predefinita per l'interfaccia Truss utilizza un elemento per spigolo (edge). Questa risoluzione è sufficiente per tutte le strutture che richiedono l'interfaccia Truss, salvo durante la modellazione dei cavi dove sono effettivamente necessari più elementi. Il vantaggio introdotto è che la mesh predefinita sarà molto più fine di prima. Inoltre, la discretizzazione predefinita nell'interfaccia Truss utilizza ora funzioni di forma lineari invece di quelle quadratiche.

Il tempo di soluzione per il modello Truss Tower Buckling si è ridotto di 10 volte con le nuove impostazioni predefinite. Il tempo di soluzione per il modello Truss Tower Buckling si è ridotto di 10 volte con le nuove impostazioni predefinite.

Il tempo di soluzione per il modello Truss Tower Buckling si è ridotto di 10 volte con le nuove impostazioni predefinite.

Smorzamento viscoso

Nelle interfacce Solid Mechanics e Membrane , è ora possibile aggiungere un nodo Damping, cioè lo smorzamento viscoso, quando si caratterizza il nodo Linear Elastic Material. Lo smorzamento viscoso può essere utilizzato sia per l'analisi nel dominio del tempo che nel dominio della frequenza.

Viscoelasticità aggiunta all'interfaccia Membrane

Nell'interfaccia Membrane è ora possibile considerare gli effetti della viscoelasticità usando i seguenti modelli viscoelastici disponibili:

  • Generalized Maxwell
  • Standard Linear Solid
  • Kelvin-Voigt