Analizzando Strutture gusciformi in SC

 

La tecnica di base di sviluppare strutture in ShipConstructor prevede la creazione di un modello 3D dettagliata del prodotto finale nell'ambiente AutoCAD con l'uso dei suoi comandi e formati di memorizzazione dei dati. Il modello 3D contiene una rappresentazione dettagliata del prodotto in fase di sviluppo e offre tutte le informazioni necessarie alla realizzazione del prodotto


Una tipica unità strutturale dello scafo di una nave marittima

 

 

Dal punto di vista dei calcoli di resistenza, se la struttura in generale, può essere considerata costituita da componenti a piastre (sottili), l'utente ottiene la possibilità di modellare tali strutture provenienti piatti e gusci dalla teoria dell'elasticità. In questo caso, al fine di formare il modello di calcolo, l'utente deve selezionare sfaccettature rilevanti di solidi 3D, che saranno trattati dal sistema sotto forma di lastre (gusci), e che saranno modellati con l'aiuto di elementi finiti triangolari . Oltre alla modalità di selezione manuale, c'è anche la modalità automatica, che viene lanciato premendo il pulsante e che è disponibile per gli utenti che hanno acquisito una licenza per l'uso del modulo ShipConstructor Integration.

 


La maggior parte dei componenti sono realizzati in lastre di lamiera d'acciaio

 

 

L'algoritmo di costruzione automatica del modello di guscio ad elementi finiti equivalente con l'ausilio del modello 3D basato su solidi 3D, che viene utilizzato da AutoFEM Analysis, è radicato nelle seguenti ipotesi e regole:

1.Struttura dell'Assemblato. L'ipotesi è che la struttura di montaggio considerata e ogni componente complesso viene ricopiato su un solido di AutoCAD 3D (o il componente rilevante nello specifico formato di ShipConstructor).
2.Ogni componente è una parte del guscio (o la piastra). Si presume che tutti i componenti della struttura sono costituiti da lamiere d'acciaio. Il valore dello spessore del materiale del foglio entro i limiti della componente non cambia.
3.Selezione automatica degli aspetti da includere nel calcolo. Per ogni componente della struttura, l'analisi dell'algoritmo genera i solidi e seleziona le sfaccettature con la maggiore area della superficie nel disegno di base. Nel caso generale, il componente piano avrà due facce con le maggiori superfici e quasi uguali. Di questi, la sfaccettatura dei solidi viene selezionato per il calcolo, che ha il maggior numero di contatti con i componenti adiacenti.
4.Assegnazione del valore dello spessore del guscio. Quando si lavora in modalità di integrazione con ShipConstructor, AutoFEM prende lo spessore del componente direttamente dal database ShipConstructor. Se la modalità di integrazione non è utilizzato (ad esempio, il modello viene esportato nel file indipendente DWG) o il componente non ha lo spessore prestabilito in ShipConstructor, il sistema determina automaticamente lo spessore di questo componente come la distanza minima tra la faccetta, selezionato per il calcolo, e un altro aspetto di questo componente, parallela a quella precedente. Al calcolo automatico dello spessore in base alla geometria del componente, possono verificarsi errori nella determinazione dello spessore; per la ricerca e l'analisi di questi errori, attrezzi speciali sono disponibili.
5.Modello di superficie primaria. Le sfaccettature selezionate dei solidi 3D formano il modello di superficie primaria, vicino alla struttura iniziale. Dal punto di vista topologico, questo modello non al 100% coincide con il modello iniziale a causa del divario tra alcune superfici (vedi figura).
6.Ripristinare la topologia della struttura. I punti di analisi del sistema di contatto tra i solidi e liquidi, i vuoti tra le superfici, se i componenti del modello 3D iniziale a cui queste superfici corrispondono, sono completamente adiacente (senza lacune).

 

Se le ipotesi 1 e 2 sono consistenti, questo algoritmo permette di costruire automaticamente il modello di superficie quasi equivalente della struttura metallica, che può essere ulteriormente analizzato con l'uso di shell elementi finiti.

Vedere anche: Esempi: Analisi di Strutture Tubiformi

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