Perché usare la simmetria?
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.
Limiti della simmetria
Ecco una serie di casi in cui la simmetria non va usata, o va usata con cautela:
- BC non simmetriche (vedi sopra): la simmetria geometrica in questo caso non basta: se le condizioni al contorno non sono simmetriche, lo studio non lo è.
- Analisi modale: anche se sia la geometria sia 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”.
Questo approfondimento sulla simmetria in SolidWorks Simulation, fa parte di una serie di articoli con consigli e best practice frutto dell’esperienza dell’Ing. Francesco Rustichelli, il nostro Product Manager per SolidWorks Simulation. Per saperne di più vai all’articolo SolidWorks Simulation: 7 articoli per migliorare le tue analisi oppure scrivici, saremo lieti di darti maggiori informazioni.
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