VERIFICA STRUTTURALE FEM

Analisi strutturale
numerica.

Analisi statica, modale e a fatica (EN 1993-1-9) su componenti e strutture saldate. Modellazione FEM con controllo di convergenza mesh, estrazione dei campi di tensione, deformazione e frequenze proprie. Output: coefficienti di sicurezza numerici, mappe di distribuzione dello stress, curve di vita a fatica per nodi critici. Compilazione della relazione di calcolo strutturale conforme al fascicolo tecnico CE secondo Regolamento Macchine UE 2023/1230.

ANSYS MechanicalNastran EN 1993-1-9Reg. (UE) 2023/1230

ESEMPI RAPPRESENTATIVI

Casi rappresentativi

📷 Mappa Von Mises / deformata
vonmises.jpg

FEM · STAFFA A L · VON MISES

Verifica statica — staffa a L con supporto diagonale e sede cilindrica

Staffa strutturale a sezione a L, irrigidita da nervatura diagonale, con sede cilindrica di alloggiamento a un'estremità. Analisi statica lineare sotto carico radiale applicato in sede cilindrica, vincoli di incastro alla base. Concentrazione di tensione rilevata al raccordo tra nervatura diagonale e parete verticale. Simulazione condotta con Nastran Inventor.

SF 1,79

COEFF. DI SICUREZZA

σ 210 MPa

VON MISES MAX

168 Hz

1° MODO PROPRIO

−2,9 kg

RIDUZIONE PESO

📷 Deformata modale animata
modal.gif

FEM · TRAVE RETTANGOLARE · ANALISI MODALE

Analisi modale — verifica separazione frequenze

Trave a sezione quadrata rettangolare, vincoli di incastro alle estremità, soggetta a regime operativo a 1500 rpm (25 Hz). Analisi modale per l'estrazione delle frequenze naturali e delle forme modali. Verifica di separazione dai modi propri per evitare risonanza in esercizio. Simulazione condotta con Ansys Mechanical.

f₁ 41 Hz

1° FREQUENZA PROPRIA

f₂ 118 Hz

2° FREQUENZA PROPRIA

+64%

MARGINE VS. 25 Hz

6 modi

ESTRATTI <200 Hz

Ottimizzazione topologica — staffa triangolare

📷 Geometria ottimizzata / mappa densità
topology.png

FEM · STAFFA TRIANGOLARE · OTTIMIZZAZIONE TOPOLOGIA

Ottimizzazione topologica — riduzione di peso a parità di vincolo

Staffa triangolare in acciaio S275 con tre alloggiamenti bulloni su un cateto e uno sull'angolo opposto. Ottimizzazione topologica per la riduzione di massa nel rispetto del coefficiente di sicurezza minimo richiesto (SF ≥ 1.6). Geometria ottimizzata mediante rimozione selettiva di materiale nelle zone a bassa sollecitazione.

−34%

RIDUZIONE MASSA

SF 1,62

COEFF. SICUREZZA FINALE

40%

FRAZIONE VOLUME TARGET

S275

MATERIALE

TIPI DI ANALISI

Cosa verifico

01 — Von Mises Stress Analysis

Tensioni, deformazioni, SF

Applicazione dei carichi operativi e dei vincoli cinematici. Estrazione della mappa di tensione equivalente di Von Mises, deformazione totale e coefficiente di sicurezza. Identificazione delle zone di concentrazione tensionale.

02 — Modal Analysis

Frequenze proprie, forme modali

Estrazione delle frequenze naturali e delle forme modali del componente. Verifica della separazione dal regime operativo per escludere condizioni di risonanza. Diagramma di Campbell su richiesta.

03 — Fatigue Verification · EC3

Vita a fatica, curve S-N, FAT class

Classificazione dei dettagli costruttivi per categoria FAT (FAT 36–125). Calcolo degli spettri di carico e verifica a fatica secondo le curve S-N dell'Eurocode 3 — EN 1993-1-9.

Analisi strutturalenumerica.

Casi rappresentativi

Cosa verifico

Analisi strutturale
numerica.