La teoria lineare presume che gli spostamenti siano minimi e che le normali alle aree di contatto non cambino direzione nella fase di carico. Pertanto, l'intero carico viene applicato in un'unica fase. Questo approccio può portare a risultati imprecisi o a difficoltà di convergenza nei casi in cui questi presupposti non siano validi.
È possibile imporre una soluzione che implichi grande spostamento. Una soluzione di grande spostamento richiede tempi e risorse maggiori rispetto ad una di piccolo spostamento, ma dà risultati più precisi. La soluzione di grande spostamento è necessaria quando la deformazione acquisita altera in modo significativo la rigidezza (capacità della struttura di resistere ai carichi). La soluzione di piccolo spostamento presume che la rigidezza non cambi nella fase di carico. Una soluzione di grande spostamento presume invece che la rigidezza cambi durante il carico e pertanto applica il carico per incrementi e aggiorna la rigidezza per ogni passo della soluzione.
Quando l'opzione Grande spostamento nella finestra di dialogo Statico è attivata, lo studio statico viene risolto applicando il carico in passi e aggiornando la geometria.
quando si utilizza una soluzione di grande spostamento per gli studi statici, è possibile visualizzare solo i risultati dell'ultima fase di carico, corrispondente al carico intero. Negli studi non lineari, è possibile visualizzare i risultati ad ogni passo della soluzione.
Quando si esegue un'analisi statica e vengono calcolati tutti gli spostamenti, il solver effettua un ampio controllo degli spostamenti. Esso genere un messaggio di avvertimento quando calcola degli spostamenti eccessivi. Il solver esegue i seguenti controlli:
- Per i modelli con connettori a perno, verifica che la rotazione relativa (θ) all'interno di ogni singolo connettore a perno sia piccola. Il solver genera un messaggio di avvertimento quando la rotazione relativa θ è superiore a 5o (gradi).
- Per tutti i modelli, controlla lo spostamento massimo (norma euclidea) tra il numero totale di nodi e lo confronta con la lunghezza caratteristica del modello. Se il rapporto dello spostamento massimo rispetto alla lunghezza caratteristica del modello è superiore al 10%, il solver genera un messaggio di avvertimento. La lunghezza caratteristica del modello (L) viene calcolata come segue:
dove: Xi, Yi e Zi sono le coordinate del nodo i; X c, Yc e Zc sono le coordinate del centro geometrico del modello; N è il numero totale di nodi nel modello.
Per attivare l'opzione Grande spostamento:
- Nell'albero dello Studio di simulazione, fare clic con il pulsante destro del mouse sull'icona dello studio statico e selezionare Proprietà.
Si visualizza la finestra di dialogo Statico.
- Nella scheda Opzioni, selezionare Grande spostamento.
- Fare clic su OK.
Questa opzione stabilisce come il software affronta il problema di contatto. Per un esempio di questa funzione, vedere il Tutorial online.
| Opzione deselezionata |
L'intero carico viene applicato in una sola volta. Le coppie di origine e destinazione sono impostate in base alla configurazione iniziale e rimangono invariate durante le iterazioni di contatto. Anche le normali nelle aree di contatto si basano sulla configurazione iniziale e rimangono invariate durante il contatto. Questo approccio può portare a risultati imprecisi o a difficoltà di convergenza se questi presupposti non sono validi, una situazione probabile quando gli spostamenti si fanno grandi. |
| Opzione selezionata |
I carichi vengono applicati gradualmente e uniformemente in un numero di passi sino ai valori completi. Il numero di passi viene deciso internamente dal software in base ai risultati della deformata. Le coppie di origine e destinazione e le normali nelle aree di contatto sono valutate in ogni passo della soluzione.
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Procedura consigliata
La procedura seguente è quella consigliata per la risoluzione dei problemi di contatto:
- risolvere il problema senza attivare l'opzione Grande spostamento.
- Attivare l'opzione Grande spostamento e riprovare se:
- Gli spostamenti o gli orientamenti delle facce di contatto sono visibili quando la forma deformata viene rappresentata utilizzando un fattore scalare 1,0.
- La deformazione massima supera il 4%.
- Le sollecitazioni von Mises sono vicine allo snervamento.
Note
- È necessario condurre un'analisi non lineare completa per gestire la forte deformazione e la non linearità del materiale.
- La soluzione con ampio spostamento non funziona con:
- saldatura a punti e connettori del cuscinetto
- Mesh della trave o mesh mista che comprende le travi
- Carichi di massa remoti
- L'opzione Calcola le forze del corpo libero nella finestra Statica (il software ignora l'opzione)
- L'opzione Migliora la precisione per l'unione con mesh non congruente (più lento) nella finestra di dialogo Statica per superficie/superficie, contatto Senza compenetrazione (il software ignora l'opzione)