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Paolo Rugarli+2
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Posto qualche immagine che può indurre a qualche riflessione.
Come ho accennato mi sono occupato a lungo di un problema generale che ricomprende questo: le bullonature con superficie di contrasto.
La superficie di contrasto è il luogo dei punti che possono scambiare tensioni di compressione le quali aiutano la bullonatura a portare azioni assiali o momenti che comportino distribuzioni di tensioni normali di compressione.
A seconda dei casi, la superficie di contrasto può coinvolgere l'intera superficie di contatto o solo una parte. Chi decide è la flessibilità della piastra (cfr formula di EC3.1.3 ovvero la "orlatura" di un impronta di carico con la parte limitrofa di piastra che reagisce. La larghezza della orlatura altro non è che la luce della mensola che porta il carico sigma dando luogo a un momento sigma*L^2/2 resistito da flim * t^2 / 4, essendo flim la tensione di snervamento della piastra. Decisa la sigma max si decide l'ampiezza di orlatura e si sa che la piastra sarà in grado di portare la sigma = pressione normale = carico applicato).
A seconda dello spessore della piastra e della presenza di irrigidimenti, la superficie di contrasto può limitarsi alla mera impronta di carico (tubo+irrigidimenti) o alla intera superficie di contatto o situazioni intermedie (come in figura).
La legge costitutiva del contrasto dipende dalle situazioni. In questo caso il contrasto è un plinto solido, e dunque una buona legge costitutiva è la parabola rettangolo. In altri casi, ad esempio per i collegamenti flangiati, i problemi sono totalmente diversi. Se il contrasto è molto rigido la rotazione avviene attorno a un punto minimo intorno a un lato o punto di contatto.
Qui si vede la distribuzione di tensioni normali di contatto:
Anche interessante è il problema della verifica del pezzo bullonato e dei suoi irrigidimenti, che io spesso risolvo con la automatica creazione di un modello fem (pochi secondi e il modello è pronto....). Vedi figura.
L'analisi può essere condotta in campo lineare (come nella immagine successiva dove il max evidenziato è 261.11 per avere in rosso le zone che superano 235), oppure in campo non lineare, con non linearità di contatto, di materiale e geometrica, selezionabili disgiuntamente (la NL di contatto porta a una "vera" distribuzione di tensioni normali scambiate e determina per via iterativa la "vera" superficie di contrasto).
L'argomento, come ho detto, è stato oggetto da parte mia di numerosi studi portati avanti sin dall'anno 2000. Capite che non potevo esimermi dal dire la mia :-) E' un lavoro interessantissimo .
Qui il collega Marco Croci ha spiegato (lezioni multimediali):
www.castaliaweb.com/ita/P/CSE/lezioni/205_Ter_Contrasto.exe
http://www.castaliaweb.com/ita/P/CSE/lezio..._Superficie.exe
http://www.castaliaweb.com/ita/P/CSE/lezio...Costitutiva.exe
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