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SolidWorks Simulation Tips | Uso della simmetria


Quando e come usare la simmetria nelle analisi effettuate con SolidWorks Simulation.

solidworks simulation - uso della simmetria

Uso della simmetria

In SolidWorks Simulation sono presenti alcuni vincoli che agevolano il calcolo di strutture simmetriche.
Ricorda, però, che per considerare un problema come simmetrico NON basta che la geometria includa simmetrie, ma che siano simmetriche anche le condizioni al contorno (carichi e vincoli).

Perché usare la simmetria?

Ti consiglio di impostare i problemi come simmetrici ogni qualvolta sia possibile: una struttura tagliata a metà richiederà metà risorse (tempo, carico CPU e memoria) della stessa struttura intera.

Gestione dei carichi

Nel caso di problemi simmetrici, devi porzionare preventivamente il modello (ossia tagliarlo). Ciò significa che la struttura in studio può essere la metà, un quarto o altre frazioni dell'originale.

Ricorda che SolidWorks NON adegua automaticamente i carichi integrali (es. forze e coppie), per cui se la struttura è divisa a metà, le forze vanno divise a metà.

I carichi distribuiti, come le pressioni, vanno invece lasciati immutati.

uso della simmetria

Limiti della simmetria

La simmetria non va usata, o va usata con cautela, nei seguenti casi:

  • BC non simmetriche (vedi sopra): la simmetria geometrica non basta; se le condizioni al contorno non sono simmetriche, lo studio non lo è;
  • Analisi modale: anche se sia la geometria che i vincoli sono simmetrici, parte dei modi sono antisimmetrici e verrebbero eliminati dalle analisi parziali;
  • CFD: in fluidodinamica esistono fenomeni (es. vortici di Von Karman) che si originano anche da geometrie simmetriche con BC simmetriche; ciò non impedisce di usare proficuamente la simmetria in molte analisi, ma va tenuto presente qualora si sospetti di rientrare in uno di questi casi particolari;
  • Analisi di buckling non lineare: nel caso di collasso per compressione in regime non lineare, piccole eccentricità dei carichi possono cambiare notevolmente la risposta del sistema; in pratica, una struttura può collassare molto prima del previsto a causa di una piccola deviazione dalla simmetria. Siccome queste deviazioni non sono presenti nel modello ma sono di solito frequenti nella realtà, è bene in questi casi studiare la struttura intera e prevedere un disturbo deliberato. Un ottimo esempio è l'esercizio "Nonlinear Asymmetrical Buckling" del manuale TRN_CDT1x44_SNL (SolidWorks Simulation Premium, Non lineare).

Nota tecnica

I vincoli di simmetria in SolidWorks Simulation sono degli "shortcuts", ossia delle scorciatoie. L'utente esperto può imporre simmetrie anche con vincoli diversi, principalmente (ma non solo) con "Geometria di riferimento".

 

Postato da Francesco Rustichelli

Product Manager SolidWorks Simulation / SolidWorks Composer
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