MODELLI STRUTTURALI ad elementi finiti

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1 MODELLI STRUTTURALI ad elementi finiti COSMOS : COMANDI ED ESEMPIO Prof. Ing. Sergio Baragetti

2 FINESTRA dei COMANDI Ospita i pulsanti per i comandi più frequenti (visualizzazione e shortcut ai menu) FINESTRA PRINCIPALE Ospita il modello e la visualizzazione dei risultati FINESTRA di NOTIFICA Ospita l eco di tutti i comandi immessi e i messaggi di Cosmos.

3 GEOMETRIA 1. Vertici della superficie di base: comando PT 2. Contorni della superficie: comando CRLINE 3. Creazione della superficie: comandi SF2CR e SF4CR 4. Creazione del volume prismatico: comando VLEXTR

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8 SUDDIVISIONE IN ELEMENTI EGROUP: SOLID, elementi prismatici a 8 nodi, con le opzioni standard del solutore per questo problema. Usiamo 6x6 elementi sulla base, 30 sulla lunghezza RCONST: costanti reali, in questo caso usiamo le impostazioni standard MPROP: saranno richiesti EX (m. di Young) e NUXY (m. di Poisson); per un materiale isotropo non servono altri parametri.

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11 M_VL genera la mesh

12 CARICHI E VINCOLI VINCOLI definiti per superficie (programma associativo): comando DSF, con vincoli di traslazione (AU= tutte le traslazioni) CARICHI (FORZE) puntuali, definiti per nodi: comando FND (imponiamo FY verso il basso, valore 100 N)

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14 SIMULAZIONE E ANALISI A_STATIC: inserimento opzioni di analisi R_STATIC: esecuzione dell analisi ACTSTR/STRPLOT: visualizzazione degli sforzi DEFPLOT: disegno della deformata

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16 Sigma_X max=63.89 MPa

17 UY max = mm (freccia massima)

18 Comandi per la fase di Pre-processing Entità geometriche: Modellazione geometrica Punti (PT) Curve (CR) Superfici (SF) Volumi (VL) PT: genera un punto nello spazio CRLINE: genera un segmento di retta tra due punti SF4CR: genera una superficie date le quattro curve che ne compongono il perimetro CRCIRCLE: genera una circonferenza o una porzione di circonferenza CRARC: genera un arco di circonferenza CREXTR: genera una superficie estrudendo una curva VLEXTR: genera un volume estrudendo una superficie

19 Comandi per la fase di Pre-processing Entità FEM: Nodi (ND) Elementi finiti (EL) Modellazione FEM M_SF: suddivide una superficie in elementi finiti piani M_VL: suddivide un volume in elementi finiti tridimensionali NMERGE: salda i nodi di elementi finiti appartenenti a diversi volumi o superfici confinanti che sono coincidenti sulle superfici (o linee) di confine

20 Comandi per la fase di Pre-processing Caratteristiche degli elementi finiti EGROUP: permette di definire il tipo di elemento finito (shell4 per elementi finiti piani, solid per elementi finiti tridimensionali) MPROP: permette di assegnare le caratteristiche agli elementi finiti (EX modulo di elasticità longitudinale, NUXY coefficiente di Poisson) RCONST: permette di assegnare costanti reali agli elementi finiti (ad esempio lo spessore, Thickness, per elementi finiti piani)

21 Comandi per la fase di Pre-processing Carichi e vincoli FND: applica carichi concentrati ai nodi FCR: applica lo stesso carico per nodi che appartengono ad una curva (il programma è associativo) PSF: applica una pressione alle facce di elementi finiti che appartengono ad una superficie (programma associativo) DND: vincola spostamenti e rotazioni dei nodi DCR: vincola gli spostamenti per nodi che appartengono alla stessa curva (programma associativo) DSF: vincola gli spostamenti per nodi che appartengono alla stessa superficie (programma associativo)

22 Comandi per la fase di Processing A_STATIC: consente di impostare i parametri per l analisi statica lineare R_STATIC: esegue l analisi statica lineare

23 Comandi per la fase di Post-processing DEFPLOT: ANIMATE: ACTSTR: STRPLOT: ACTDIS: DISPLOT: ACTSTN: STNPLOT: consente di rappresentare la deformata della struttura consente di rappresentare la deformata della struttura in movimento consente di attivare un componente del tensore degli sforzi o tensioni equivalenti secondo i diversi criteri di resistenza (ad esempio la tensione equivalente di von Mises) rappresenta la mappatura del componente del tensore degli sforzi o della tensione equivalente secondo il criterio di resistenza utilizzato consente di attivare componenti di spostamento rappresenta la mappatura degli spostamenti nella direzione scelta consente di attivare componenti del tensore delle deformazioni rappresenta la mappatura delle deformazioni

24 Comandi di visualizzazione Comandi che consentono di visualizzare entità, geometriche o FEM, specificate: PTPLOT CRPLOT SFPLOT VLPLOT NPLOT EPLOT FPLOT DPLOT Comandi consentono di visualizzare il numero di identificazione delle entità, geometriche o FEM, specificate: PTID CRID SFID VLID NID EID

25 Comandi di Editing e visualizzazione PTDEL: cancella un punto SFDEL: cancella una superficie VLDEL: cancella un volume NDEL: cancella un nodo EDEL: cancella un elemento finito CLS: clear screen VIEW: visualizza la struttura assegnando le coordinate dell osservatore ROTATE: consente la rotazione della struttura attorno agli assi coordinati SCALE: visualizza il modello completo all interno della finestra ZOOMIN: consente di ingrandire una porzione di struttura ZOOMOUT: consente di ridurre l ingrandimento

26 ACCESSO AL SISTEMA LOGIN: utentelocale PASSWORD: utentelocale Per avviare Cosmos : START Programmi COSMOS Applications GEOSTAR

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34 MPa Risultati della simulazione Sigma X 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 10,00 15,00 20,00 25,00 mm