La ricerca era intesa alla valutazione della risposta strutturale di una cabina di escavatore cingolato esistente a fronte dei carichi imposti dalla proposta di revisione della norma ISO 12117 (TOPS), come presentata nel documento ISO/TC 127/SC2 WG5 N4.
Benche' fosse chiaramente inteso che l'analisi avrebbbe risentito dei limiti imposti dalla dimensione del modello e dalle semplificazione geometrica necessaria, essa ha consentito l'evidenziazione dei problemi, dei limiti e dei vincoli imposti dallo sviluppo della procedura proposta dagli standard in conrso di sviluppo. Essa potra' essere utilizzata come una linea-guida di carattere generale per future migliorie al progetto o per valutare i limiti di impiego dei prodotti di prossima commercializzazione.
L'intera struttura e' stata divisa nei suoi elementi costitutivi, usando un criterio basato sull'ottimizzazione del modello geometrico (per le parti piu' piccole) e sulla efficienza della gestione numerica (per le parti di dimensioni maggiori). Qusto processo ha prodotto un modello composta da 18 diversi componenti, modellati, meshati e trasferiti al programma di calcolo individualmente.
L'importazione della geometria, la riparazione del modello e la fase di meshatura sono state effettuate usando Gambit 2.0.4, un pre-processore dedicato sviluppato da Fluent Inc., che presenta una opzione di esportazione verso Ansys 5.7 su cui si e' operato anche con routine sviluppate appositamente. Il modello e' risultato costituito da 18 componenti nodali e da 18 set di descrizioni della connettivita' degli elementi.
La generazione delle equazioni di vincolo fra le varie parti e' stata semi-automatica, secondo la seguente sequenza:
1. selezione di tutte le componenti del modello;
2. selezione delle componenti nodali della sola parte da connettere al modello;
3. selezione dei nodi sull'esterno della parte selezionata;
4. deselezione degli elementi appartenenti al componente i cui nodi appartenevano alla lista di selezione;
5. generazione automatica di equazioni di vincolo tra tutti i nodi (prima regione) e gli elementi (resto del modello) all'interno di una tolleranza predeterminata.
Una strategia piu' raffinata per la generazione automatica delle equazioni di vincolo puo' poi tenere conto del reale spessore delle parti da connettere, tenendo conto del tipo di approssimazione usata per la descrizione geometrica mediante elementi shell.
Benche' questo procedimento non rispetti il reale procedimento di saldatura per punti, generando un set di equazioni di vincolo non realistico, bisogna tenere conto che la miglior procedura per la modellazione di saldture per punti è ancora in larga misura ignota, e per questo si sono considerate varie opzioni tra le quali operare una valutazione comparativa.
Iol calcolo, supportato anche da evidenze sperimentali, ha mostrato che la struttura non puo' in generale sostenere i carichi imposti dalla proposta di revisione della norma, anche nel caso della macchina di minor massa operativa. Le differenze riscontrate indicano anche che difficilmente una evoluzione del progetto attuale potrebbbe raggiungere lo scopo. L'analisi F.E.M. ha tuttavia mostrato di poter essere un valido strumento per lo sviluppo concettuale di un progetto rivisitato.
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