Cosa significa l'avviso "Redundant Constraints"?

Un corpo sovravincolato (iperstatico) ha più vincoli di quelli necessari a limitarne il moto in una certa direzione, ovvero i medesimi gradi di libertà risultano bloccati più di una volta. Una porta, per esempio, è tipicamente sorretta nella realtà da due cerniere. Se si usano due cerniere anche in visualNastran, ovvero si vincola la porta in visualNastran con due Revolute Joints, si è creata una soluzione iperstatica. Dal momento che in visualNastran tutti i corpi sono perfettamente rigidi e non hanno giochi, sempre che questi non vengano appositamente modellati, come di fatto possibile, basta un solo Revolute Joint a definire il grado di libertà di rotazione sull'asse verticale.

I vincoli sovrabbondanti non impediscono al visualNastran il calcolo accurato del moto. Tuttavia conducono ad una distribuzione arbitraria del carico sui vincoli sovrabbondanti, dal momento che alcuni vincoli (sovrabbondanti) verranno esclusi dal motore visualNastran durante la soluzione, oppure verranno considerati solo in alcuni passi di integrazione con la simultanea disabilitazione di altri vincoli. In altre parole, la soluzione di moto della porta è corretta, ma la distribuzione dei carichi nelle ceriere del tutto fittizzia.

Nel mondo reale, questi carichi sono distribuiti attraverso la deformazione dei vincoli e dei corpi (sebbene questa deformazione sia spesso troppo piccola per essere scorta ad occhio nudo). Il calcolo della distribuzione dei carichi richiede allora un'analisi strutturale (grazie al visualNastran FEA) eseguita in parallelo con l'analisi cinetodinamica.

Il visualNastran 4D (cioè 3D + FEA) a partire dalla release 2002 offre la possibilità della soluzione dei vincoli iperstatici per via automatica quando tutti i corpi e tutti i vincoli vengono inclusi nell'analisi FEA.

La procedura corretta per effettuare la soluzione automatica è proposta nel filmato "Redundant Constraints" della cartella "Build it" del corso interattivo "Getting Started", fornito nel secondo CD-ROM del corso interattivo a corredo del software. Tale esempio propone infatti la corretta soluzione del tipico caso di una porta con tre cerniere, alla quale la spinta di apertura viene applicata in un estremo e si desidera visualizzare la diversa ripartizione del carico nelle tre cerniere stante la microscopica deformazione indotta nella porta.

Si veda Come si possono misurare le forze in presenza di vincoli sovrabbondanti (iperstaticità)? e
Come si possono risolvere le sollecitazioni alle cerniere in caso di iperstaticità?

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Data ultimo aggiornamento: 2 settembre 2011

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