Author Topic: ProSap - modellazione piastre  (Read 4844 times)

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Offline flatiron

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ProSap - modellazione piastre
« on: 17 October , 2010, 17:31:18 PM »
Ciao a tutti,
utilizzo prosap (e non bene, cioè lo sto apprendendo con fatica...) e mi sono imbattuto nel seguente problema:
considero una shell (con una certa meshatura a piacere). Vincolo poi i nodi di due lati opposti, in modo da bloccare
tutte le traslazioni e lasciando libere tutte le rotazioni. L'idea in pratica è quella di una piastra in appoggio su due
lati opposti. Infine carico la piastra (oltre che con il peso proprio) con un carico permanente distribuito.
Ingenuamente mi aspetto che il momento agli appoggi sia nullo (sono abituato a pensare la shell come un insieme
di travi larghe un metro...), ma con il software ciò non accade. Allora rifletto e dico: poichè
la piastra è ortotropa, mi potrebbe anche andare bene che il momento all'appoggio non sia nullo; ma almeno nei nodi
sui due lati suddetti, essendo tutte le rotazioni libere, non dovrei avere momento nullo?
Dove sbaglio ? Cosa mi sfugge?
Grazie!

[gmod]Corretto il titolo per maggiore chiarezza[/gmod]
« Last Edit: 30 October , 2010, 13:13:13 PM by Gilean »

Offline Gilean

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Re: modellazione piastre...
« Reply #1 on: 17 October , 2010, 22:23:06 PM »
stai controllando i momenti Mx, My o i momenti centrifughi?

p.s. se ti puo' servire, ti allego un file di Mathematica fatto da me, che svolgono il calcolo dei momenti di una piastra rettangolare attraverso il metodo della serie semplice, puo' servirti per fare due confronti.  ;)

trovi il file al seguente link (devi usare il programma Mathematica della wolfram research)

http://rghost.net/2956018
« Last Edit: 17 October , 2010, 22:30:30 PM by Gilean »
Il calcolo è come la pelle delle @@, lo tiri dove vuoi tu.
Esempio di programmazione a Loop:
L'enunciato che segue è falso
L'enunciato precedente è vero.

Nonostante la consapevolezza dei rischi che si corrono dopo aver visto le prestazioni da 3° dan

Offline flatiron

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Re: modellazione piastre...
« Reply #2 on: 18 October , 2010, 08:05:05 AM »
Grazie,
appena ho un momento guardo il tuo file.
I momenti a cui mi riferivo sono quelli x e y. Ti pare
corretto che siano diverso da 0 anche al bordo della piastra
appoggiata?

Offline Ing. Edoardo

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Re: modellazione piastre...
« Reply #3 on: 18 October , 2010, 10:40:49 AM »
si effettivamente dovrebbe essere nullo.
Intanto ti posto un pò di apputni interessanti in merito:
http://www.dima.unipa.it/~petrucci/Disp/Lastre.pdf

Il problema credo che sia nella modelazione. il pro_sap con gli elementi D3 orizzontali fatti lavorare a piastra, ogni tanto fà un pò di casino (e non capisco perchè tantomeno lo capiscono quelli del'assistenza). Allora il mio consiglio in questi casi è di porre una trave fittizia ai bordi alta come la piastra stessa e dello stesso materiale (intese come caratteristiche di resistenza), senza andare a toccare i vincoli ovviamente. Questo lo dico perchè la piastra sarebbe contornata agli appoggi da un elemento D2 che a livello di distribuzione delle sollecitazioni viene goduta molto più dal programma. Se continui ad avere problemi posta il file che provo a darci un occhiata,  ma credo che cosi facendo tu possa rislvere i problemi
« Last Edit: 18 October , 2010, 10:44:23 AM by Ing. Edoardo »
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Offline flatiron

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #4 on: 18 October , 2010, 19:40:50 PM »
Grazie Ing. Edoardo,
non so se ho bene inteso il tuo suggerimento ma allego il modello così se ti va ci dai un'occhiata...
Ho fatto diverse prove, ma il modello che ti allego è quello che mi ha dato i migliori risultati
(anche se resta il fatto che le cose non tornano se il momento deve essere null ai bordi).
Inoltre ti faccio notare che utilizzando lo stesso modello, ma infittendo di molto la mesh ho ridotto
tantissimo il momento all'appoggio (da 2562.63 kg con una mesh 8x8 a 692 kg con una mesh 60x40)
il che mi induce a pensare che il problema stia nei limiti del software.
Siccome non posso salvare il modello se supera i 150 nodi (uso versione free), allego
l'immagine catturata sullo schermo del risultato in termini di momento flettente.
Grazie



Offline Ing. Edoardo

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #5 on: 19 October , 2010, 13:49:59 PM »
Più o  meno è quello che intendevo. il probelma comunque è di modellazione in quanto la convengenza delle mesh avviene dall'alto e quindi un pò di momento agli appoggi te lo darà sempre. Una nota particolare vorrei farla riguardo alla scelta che hia fatto nel posizionare i vincoli. Quando inserisci l'elemento D2, esso realmente è una trave fittizia, quindi come tale lo svincolo alla rotazione devi darglielo all'inizio e alla fine in quanto solo in quesot modo il programma riconosce il D2 come unico elemento. Tutti gli elementini servono solo perchè intersecati con nodi delle mesh.
Inoltre ancora non ho ben capito perchè devi modellare una piastra che lavora solo su due appoggi opposti. Di solito la piastra lavora almeno su 4 lati, 3 in alcuni casi e 2 in casi rarissimi solo se gli appoggi sono nei lati adiacenti. Nel tuo caso gli appoggi sono su lati opposti, per cui in comportamento a piastra viene meno o meglio il comportamento è quello più simile ad una semplice trave appoggiata (con momento flettente banale ql2/8). Come mai questa esigenza?
Ti allego il dile modificato con i vincoli del D2
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Offline flatiron

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #6 on: 19 October , 2010, 16:14:06 PM »
Grazie Ing. Edoardo,
ho sistemato il modello secondo i tuoi consigli. Inoltre ho ridotto la rigidezza torsionale della trave di bordo al massimo. In questo modo riesco a ridurre all'osso
il momento torcente sulla trave di bordo (cosa che mi avvicina maggiornmente al concetto di appoggio). Non si risolve però il problema del momento.
Riguardo alla necessità di utilizzare tale tipo di modello, essa è stata dettata dalla comodità di modellazione, in questo senso: trattandosi di impalcato ferroviario
(sotto c'è un canale; il modello vero è un altro, quello che hai visto è una semplificazione su cui "ragionare") ed avendo già diffuso tutti i carichi all'asse della
soletta, è risultato più agevole applicare i carichi sulle rispettive aree di influenza. Utilizzando un modello a travi sarebbe necessario un ulteriore passaggio di
calcolo "a mano" per determinare i carichi su ogni trave. Nulla di trascendentale, ben inteso (anzi, è possibile che alla fine utilizzi tale modellazione) ma ora devo
a tutti i costi fare tornare anche il modello a piastra. Non è possibile che il momento nei nodi di bordo sia così elevato. Quale è il motivo secondo te (o secondo voi) ?
P.S.: è corretto come tu affermi che se metto la piastra su due travi opposte allora il comportamento è più simile a quello di trave, ma ultimamente, ripassando la teoria
ho trovato su un libro un esempio di piastra identica al mio caso, ed il diagramma del momento è disegnato nullo agli appoggi...quindi la teoria della piastra deve funzionare!

Offline Ing. Edoardo

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #7 on: 19 October , 2010, 18:19:11 PM »
Assolutamente si, DEVE funzionare a livello teorico. Poichè si tratta di un discretizzazione, tanto più rafittisci la mesh tanto più avrai soglie di momento all'appoggio (credo sia una questione di modellazione FEM più che di pro_sap ma di questo neanche l'asistenza sà dire molto), proprio perchè la convergenza dei dati nel caso di mesh avviene dall'alto.
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Offline flatiron

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #8 on: 20 October , 2010, 09:32:03 AM »
porfetto,
ti ringrazio, d'altra parte tutti i tentativi di svincolo su nodi ed elementi D2 sono stati fatti, quindi per forza il problema deve essere sull'approssimazione che il programma fà per calcolare le reazioni sull'elemento shell. Una curiosità: sono abbastanza ignorante in materia, ahimè, ma che intendi precisamente quando affermi che:
"la convergenza dei dati nel caso di mesh avviene dall'alto" ?

Offline Ing. Edoardo

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #9 on: 20 October , 2010, 11:01:00 AM »
Nel senso che pro_sap analizza il singolo nodo, mentre è il post-processore che fà delle interpolazioni (miliardi) per ricavare all'interno della shell tutte le sollecitazioni che alla fine si vedono quando visualizzi i risultati. Quindi dall'alto intendo che i risultati vengono fatti convergere dopo l'analisi del solutore (e-sap nel tuo caso)
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Offline _automa_

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #10 on: 20 October , 2010, 11:43:31 AM »
si ma a me non sembra una cosa molto ortodossa che per avere una soluzione accettabile con una piastra rettangolare incernierata bisogna stare a pensarci su 3 giorni , fare mesh con raffittimenti invrosimili o cose del genere. qualcosa non funziona e francamente mi apre ababstanza grave.

per curiosità ho riprodotto il problema nel mio programma senza star su a pensarci molto ho fatto un rettangolone conuna mesh rozzissima 150x150 cm, gli  ho messo pure un carico concentrato piu' o meno in mezzeria , i valori che ho trovato sono accettabilissimi.






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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #11 on: 20 October , 2010, 11:53:53 AM »
si ma a me non sembra una cosa molto ortodossa che per avere una soluzione accettabile con una piastra rettangolare incernierata bisogna stare a pensarci su 3 giorni , fare mesh con raffittimenti invrosimili o cose del genere. qualcosa non funziona e francamente mi apre ababstanza grave.

per curiosità ho riprodotto il problema nel mio programma senza star su a pensarci molto ho fatto un rettangolone conuna mesh rozzissima 150x150 cm, gli  ho messo pure un carico concentrato piu' o meno in mezzeria , i valori che ho trovato sono accettabilissimi.







aggiungo che portanto la mesh a 80x80 cm quel valore agli appoggi di -18 daNcm/cm diventa -4 daNcm/cm, cioè 0

Offline Ing. Edoardo

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #12 on: 20 October , 2010, 12:30:00 PM »
Ci sono cose più gravi al mondo...
Ogni programma di calcolo hai propri pregi e propri difetti. In questo caso parlando di prosap si è analizzato un difetto.
Come si vedei anche il tuo programma indica un valore di momento non nullo agli appoggi, (nullo per me è 0 e non -4).
Si è anche detto che rafifittendo le mesh diminuiscono i valori. Quindimi semrba che tu stia ribadendo le stesse cose.
Alla fine ribadisco che è un discorso legato agli elementi finiti. Poi ogni programma evidenzia o meno il problema
« Last Edit: 20 October , 2010, 12:32:36 PM by Ing. Edoardo »
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Offline _automa_

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #13 on: 20 October , 2010, 12:46:17 PM »
(nullo per me è 0 e non -4).

ricordo una barzelletta che girava ai tempi dell'uviversità in cui si chiedeva quanto faceva 2+2
le risposte:
il matematico --> tende a 4
il fisico --> 4 +- 0.1
l'ingegnere---> circa 4
l'ingegnere strutturista --> fra 3 e 5
l'ingegnere geotecnico --> tu quanto vuoi che faccia

Offline Ing. Edoardo

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Re: modellazione piastre...con pro_sap
« Reply #14 on: 20 October , 2010, 12:53:19 PM »
Interessante...
però non capisco perchè ostentare con il sottolineare un difetto come se fosse legato al programma di calcolo, quando poi si sà che è legato alla modellazione FEM che tutti i programmi eseguono con più o meno precisione.
La validazione dei risultati è stata introdotta dalla norma proprio perchè nessun programma è infallibile. Quindi, a meno di errori grossolani, le cose verificate a mano sono le più attendibii, soprattutto per cose semplici come una piastra.
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