Capitolo 11 – Carichi e campi definiti

Il sottomenu Load contiene le seguenti opzioni:

• Create.
• Edit.
• Duplicate.
• Preview.
• Propagate.
• Hide/Show.
• Delete.

I tipi di carico e le relative opzioni sono elencati di seguito:

Forza concentrata

• Name.
• Region.
• Componenti della forza – componenti della forza concentrata per nodo:
  • * F1 – forza lungo l’asse X.
  • * F2 – forza lungo l’asse Y.
  • * F3 – forza lungo l’asse Z.
• Magnitude – forza risultante (calcolata automaticamente quando sono specificate le componenti della forza).
• Phase – fase della forza (solo per la dinamica a regime).
• Amplitude.
• Coordinate system – globale o definito dall’utente.
• Color.

Momento

• Name.
• Region.
• Componenti del momento – componenti del momento per nodo:
  • * M1 – momento attorno all’asse X.
  • * M2 – momento attorno all’asse Y.
  • * M3 – momento attorno all’asse Z.
• Magnitude – momento risultante (calcolato automaticamente quando sono specificate le componenti del momento).
• Phase – fase del momento (solo per la dinamica a regime).
• Amplitude.
• Color.

Pressione uniforme

• Name.
• Region.
• Magnitude – valore del carico di pressione.
• Phase – fase della pressione (solo per la dinamica a regime).
• Amplitude.
• Color.

Pressione idrostatica

• Name.
• Region.
• Coordinate del primo punto – tramite selezione o inserimento diretto delle coordinate:
  • X. Y. Z.
• Modulo della pressione nel primo punto – modulo della pressione nel primo punto.
• Coordinate del secondo punto – tramite selezione o inserimento diretto delle coordinate:
  • X. Y. Z.
• Modulo della pressione nel secondo punto – modulo della pressione nel secondo punto.
• Direzione di variazione della pressione – tramite selezione (due punti) o tramite componenti di direzione:
  • * N1 – componente di direzione nella direzione del primo asse.
  • * N2 – componente di direzione nella direzione del secondo asse.
  • * N3 – componente di direzione nella direzione del terzo asse.
• Phase – fase della pressione (solo per la dinamica a regime).
• Cutoff: None / Positive cutoff / Negative cutoff – il taglio della pressione positiva pone a 0 tutti i valori di pressione positivi, mentre il taglio della pressione negativa pone a 0 tutti i valori di pressione negativi.
• Amplitude.
• Color.

Pressione importata

• Name.
• Region.
• Import from File – file OpenFOAM (.foam) da cui saranno importati i risultati di pressione.
• Interpolator: Closest node o Closest point – il primo metodo prende il valore dal nodo più vicino sulla mesh sorgente, mentre il secondo interpola i tre valori nodali più vicini.
• Magnitude factor – fattore di scala del modulo della pressione.
• Phase – fase della pressione (solo per la dinamica a regime).
• Scale factor – fattore di scala della geometria importata.
• Amplitude. – Color.

Trazione superficiale

• Name.
• Region.
• Componenti della forza:
  • * F1 – forza lungo l’asse X.
  • * F2 – forza lungo l’asse Y.
  • * F3 – forza lungo l’asse Z
• Magnitude – forza risultante (calcolata automaticamente quando sono specificate le componenti della forza).
• Phase – fase della trazione superficiale (solo per la dinamica a regime).
• Amplitude.
• Coordinate system – globale o definito dall’utente.
• Color.

Carico normale sul bordo del guscio

• Name.
• Region.
• Magnitude – valore del carico sul bordo del guscio.
• Phase – fase del carico di bordo (solo per la dinamica a regime).
• Amplitude.
• Color.

Gravità

• Name.
• Region.
• Componenti della gravità:
  • * F1 – accelerazione gravitazionale lungo l’asse X.
  • * F2 – accelerazione gravitazionale lungo l’asse Y.
  • * F3 – accelerazione gravitazionale lungo l’asse Z.
• Magnitude – accelerazione risultante (calcolata automaticamente quando sono specificate le componenti della forza).
• Phase – fase del carico gravitazionale (solo per la dinamica a regime).
• Amplitude. – Color.

Carico centrifugo

• Name.
• Region.
• Coordinate del centro di rotazione – tramite selezione o inserimento diretto delle coordinate:
  • X. Y. Z.
• Componenti dell’asse di rotazione:
  • * N1 – componente dell’asse nella direzione dell’asse X.
  • * N2 – componente dell’asse nella direzione dell’asse Y.
  • * N3 – componente dell’asse nella direzione dell’asse Z.
• Magnitude – velocità di rotazione attorno all’asse definito da un punto e una direzione.
• Phase – fase della velocità di rotazione (solo per la dinamica a regime).
• Amplitude.
• Color.

Pretensione

• Name.
• Type: Force/Displacement.
• Region.
• Auto compute: Yes/No – calcolo automatico della direzione della pretensione.
• Magnitude – modulo della forza o dello spostamento per il carico di pretensione.
• Amplitude.
• Color.

Defined Field

I campi definiti servono a prescrivere valori predefiniti ai nodi. I tipi di campi predefiniti e le relative opzioni sono elencati di seguito:

• Temperatura – può essere usata per specificare il campo di temperatura per un passo statico
  • Name.
• Define temperature: By value.
  • Region.
  • Temperatura.
• Define temperature: From file
  • File dei risultati .frd.
  • Numero del passo.

Postscript

Il carico di forza concentrata applica la forza specificata a ciascun nodo appartenente alla regione selezionata. Pertanto, se questo carico è applicato a una superficie, ciascun nodo di tale superficie sarà sottoposto alla forza specificata, cosa di solito non desiderata. Per applicare una forza alle superfici si dovrebbe quindi usare il carico di trazione superficiale.

La pressione idrostatica è definita mediante i moduli di pressione in due punti con coordinate date e la direzione di aumento della pressione (specificata selezionando due punti o fornendo direttamente le componenti del vettore). Questo strumento può essere usato per definire non solo la pressione idrostatica, ma anche un carico distribuito generico variabile linearmente (triangolare o trapezoidale), non legato alla presenza di un fluido.

La pressione importata usa i risultati di pressione di una simulazione CFD OpenFOAM come carichi in un’analisi strutturale. Sono supportati sia i risultati OpenFOAM ASCII sia quelli binari. Per questo tipo di carico è necessario un file con estensione .foam. Si tratta di un file vuoto (fittizio) usato per accedere alle cartelle con i risultati OpenFOAM. Se per l’analisi OpenFOAM è stato usato il calcolo parallelo, dopo la simulazione CFD occorre utilizzare il comando reconstruct Part per unire i risultati dei diversi processori. Non è necessario importare lo stesso file di geometria usato per l’analisi CFD, ma la geometria deve trovarsi nella stessa posizione nello spazio 3D e usare le stesse unità di lunghezza usate in OpenFOAM. L’utente deve prestare attenzione alle unità di misura, poiché nei risultati OpenFOAM la pressione potrebbe essere fornita come pressione cinematica (pressione divisa per la densità). Il fattore di scala può essere usato per compensare questo effetto. L’opzione Preview consente di verificare che il carico di pressione importato sia definito correttamente: vengono visualizzati la pressione applicata moltiplicata per il fattore di scala e le distanze (distanza minima tra la mesh di Solvix e la mesh di OpenFOAM). Tali distanze dovrebbero essere piccole, poiché derivano dal fatto che le mesh non coincidono.

Il carico di trazione superficiale applica internamente forze concentrate a ciascun nodo della superficie selezionata. I loro valori si sommano fino al modulo totale specificato nella finestra di definizione del carico. Se sono selezionate più superfici, il carico agente su ciascuna di esse si somma fino al valore specificato nella finestra di definizione del carico.

Nonostante il nome, il carico gravitazionale può essere usato per prescrivere alla struttura qualsiasi tipo di accelerazione traslazionale (ad esempio la decelerazione dovuta alla frenata o l’accelerazione del veicolo).

La pretensione è un tipo specifico di carico che richiede alcune considerazioni particolari. Prima di definirla, occorre creare uno strato limite. Il carico di pretensione deve essere disattivato nel secondo passo dell’analisi, quando al modello viene applicato il caricamento effettivo. Ciò può essere fatto impostando su Fixed l’impostazione della pretensione di tipo spostamento.

Entità come vincoli, coppie di contatto, passi, condizioni al contorno e carichi possono essere attivate o disattivate (escluse dall’analisi senza dover eliminare completamente le loro definizioni).

Sotto la barra dei menu è presente un elenco a discesa Symbols, che consente di scegliere come vengono visualizzati i simboli (None, Model, Step-1, …).