Analisi strutturali di un albero per riduttore bistadio mediante modelli FEM su Solidworks Simulation

Il metodo degli elementi finiti (FEM) è una tecnica numerica molto versatile, che permette di trovare una soluzione a problemi strutturali, anche non risolvibili, per via analitica. In questa relazione, dopo aver introdotto la teoria degli elementi finiti, si analizzeranno alcuni casi statici lineari, utilizzando il metodo degli elementi finiti, tramite Solidworks Simulation. In particolare, come addestramento all’uso del software di simulazione, si studieranno due casi: • Analisi FEM di un telaio piano e relative verifiche strutturali con il metodo delle tensioni ammissibili; • Analisi FEM di una piastra forata sollecitata a trazione e calcolo del fattore teorico di concentrazione delle tensioni Ktg. Conclusa la fase di esercitazione, si sfrutteranno le conoscenze apprese per affrontare lo studio principale della relazione, ovvero quello dell’albero intermedio del riduttore bistadio, dimensionato durante il corso di Costruzione di Macchine 1. Nello specifico, si utilizzerà il metodo degli elementi finiti per calcolare i fattori teorici di concentrazione delle tensioni Kt a flessione di alcune sezioni critiche dell’albero. Quindi si effettuerà una verifica a deformabilità flessionale, calcolando frecce e rotazioni causate dalle forze trasferite dalle ruote dentate all’albero. Per quest’ultima verifica si adotteranno un modello tridimensionale ed uno monodimensionale, confrontando i risultati ottenuti con quelli analitici, relativi al progetto del corso.