Ciao mib
ragioniamo in campo elastico con la legge di hooke , la validità della stessa viene meno se si considera la trave "come fosse di un solo materiale" poichè essendo anaisotopo si ha un modulo di young a compressione e a trazione differenti.
Modellizzando agli elementi finiti è possibile attribuire agli elementi moduli di young differenti?
Il calcestruzzo non reagisce a trazione, per cui contrasta con una delle ipotesi di De Saint Venant (materiale omogeneo e isotropo). In teoria non potremmo usare quella teoria.
Ma, il calcestruzzo armato è diverso perchè, con le armature adeguatamente disposte otteniamo un materiale che reagisce anche a trazione.
Per noi è fondamentale utilizzare De Saint Venant perchè, assumendo che le sezioni, sotto sforzo, ruotano mantenendosi piane, si può calcolare la tensione in ogni punto della sezione. Così con considerazioni di equilibrio riusciamo a calcolare la tensione nelle armature e nel calcestruzzo e le compariamo ai valori di rottura. Inoltre in questo modo, siamo in grado di calcolare le tensioni lungo l'intera trave.
Questo discorso vale sia per le tensioni ammissibili, sia per gli Stati Limite. La differenza sta nel fatto che agli Stati limite si tiene conto della plasticizzazione cioè del fatto che il rapporto sforzi-deformazione non è lineare.
In meccanica non è così.
Supponiamo di dover calcolare un albero ti un motore di sezione tonda con una fresatura nel centro.
Il materiale è omogeneo, fin qui tutto bene. Però la sezione ha una brusca variazione di sezione perchè c'è una fresatura.
Ebbene, se io calcolassi quell'albero con la teoria di De Saint Venant cioè come una trave, sbaglierei e otterrei dei valori sottostimati di tensione.
Questo perchè, nella realtà, avrei delle concentrazioni di sforzo in corrispondenza della fresatura, che, come ingegnere civile non so calcolare. Quel presunto calcolo alla de saint venant è semplicemente sbagliato.
In meccanica occorre applicare la tensioni Von Mises che funzionano anche in presenza di brusche variazioni di sezione.
In queste equazioni le sezioni, quando ruotano non sono piane.
In questo modo, con programmi di meccanica, si possono cogliere le concentrazioni di sforzo nelle sezioni.
Modellando quell'albero scopriremo che tensioni nella fresatura sono molto più pronunciate di quanto faceva apparire de Saint Venant.
Per questo motivo, in meccanica occorre modellare coma modellazione volumica, mentre in ingegneria civile un albero può essere modellato come semplice asta.
Non sono esperto di Inventor, tuttavia sò che L'Autodesk aveva acquistato, a suo tempo, il codice Algor per il calcolo meccanico e lo ha inserito in Inventor. Quindi Inventor, oltre ad essere un programma parametrico di disegno meccanico è anche un programma per il calcolo di pezzi meccanici piuttosto avanzato, al pari di Ansys.
Io non lo uso, ma credo che sia uno dei più conosciuti sul mercato come modellatore meccanico.
Ciao
