ACQUISIZIONE DI UN GAP E/O DI UN COEFFICIENTE D'ATTRITO (DIALOGO)

 Questo dialogo consente di definire:

•l'entità del gap da assegnare alle bielle o alle piastre selezionate. Il valore va espresso nelle unità di lunghezza corrente e deve essere un numero positivo.

•il coefficiente d'attrito da assegnare alle bielle o alle piastre selezionate. Il valore va espresso nelle unità correnti e deve essere un numero positivo.

•l'entità della penalty per gli elementi piastra selezionati e che siano definiti come target. Il valore va espresso come forza per unità di lunghezza usando le unità di misura attive, e deve essere un numero positivo.

•il numero di superficie di tipo contact da assegnare alle piastre selezionate;

•il numero di superficie di tipo target da assegnare alle piastre selezionate.

Vediamo ora il significato dei vari parametri.

Bielle

 Le bielle con gap reagiscono solo dopo uno aver subito un accorciamento o un allungamento pari al gap. Se la variazione di lunghezza di una biella con gap è inferiore al gap stesso, l'azione assiale nell'elemento sarà nulla.

Una biella con attrito, quando soggetta a compressione, fornisce una rigidezza laterale K=EA/L (dove E è il modulo elastico della biella, A la sua area ed L la sua lunghezza). Quando la forza di compressione supera un valore limite, la biella non offre più resistenza laterale in quanto si verifica uno slittamento. Il valore limite è una frazione della forza di compressione applicata, stabilità dall'utente tramite il parametro relativo al coefficiente d'attrito. Se si pone tale parametro pari, ad esempio, a 0.2, la biella offre una resistenza laterale per valori di forza laterale Nt inclusi nel range

0 < |Nt| < 0 .2|Nn|

con Nn azione normale che naturalmente ha segno negativo, trattandosi di una compressione.

Piastre

 Il discorso per le piastre è più complesso. Per una spiegazione dettagliata delle problematiche relative al contatto tra le piastre si rimanda a Come eseguire analisi nonlineari con Curan.

 L'esempio seguente serve a chiarire cosa si intende per superficie contact, per superficie target e per gap nel caso di piastre.

Supponiamo di voler considerare il contatto tra le due flange mostrate in figura. Le due flange possono avere passi di mesh diversi (come nell'esempio); inoltre, possono anche avere dimensioni totali diverse (in questo caso sono uguali). Inoltre, l'esempio qui proposto ha solo elementi a 4 nodi di forma quadrata, ma il discorso vale anche per elementi a 3 nodi e per elementi a 4 nodi non esattamente quadrati o rettangolari. In pratica, non è necessario che vi sia diretta corrispondenza tra nodi ed elementi delle due superfici, in quanto il programma è in grado di ricostruire automaticamente il contatto, come spiegato alla voce sopra citata.

 Le due flange saranno le nostre superfici in contatto. Naturalmente, essendo gli elementi piastra bidimensionali, le due superfici avranno una distanza pari alla somma dei semispessori delle due piastre. Tale distanza è il gap (si veda l'immagine seguente).

Gap = ( Sp. P1 + Sp. P2 ) / 2

 Agli elementi appartenenti alla superficie inferiore, che vogliamo sia la superficie "target", assegneremo un valore target, ad esempio "1".

Agli elementi appartenenti alla superficie superiroe, che vogliamo sia la superficie "contact", assegneremo un valore contact uguale al valore target precedente (1).

Se nel modello vogliamo definire altre superfici di contatto, ad esempio tra altre due flange, assegneremo a una delle due il valore target "2" e all'altra il valore contact "2". E così via.

 In questo modo potremo definire n coppie di superfici in contatto: per ogni coppia il valore target di una superficie sarà uguale al valore contact dell'altra. Tale valore sarà generalmente diverso da coppia a coppia, a meno di situazioni particolari.

 Agli elementi target di ciascuna coppia assegneremo anche l'opportuno valore di penalty (descritta in Come eseguire analisi nonlineari con Curan), la quale sostanzialmente è una rigidezza,  intesa come forza per unità di lunghezza.