Riduttore ad ingranaggi: analisi FEM strutturali mediante Solidworks Simulation

La presente relazione ha lo scopo di applicare quale metodologia di calcolo strutturale la simulazione agli elementi finiti FEM, mediante l’utilizzo del software Solidworks Simulation, a casi di notevole interesse in ambito meccanico. In primis, si è illustrata la teoria alla base degli elementi finiti, descrivendo in particolare le ipotesi dell’analisi statica lineare. In seguito, si è proceduto all’applicazione del metodo degli elementi finiti al caso di un telaio piano al fine di determinare la deformata, le reazioni vincolari, i diagrammi delle sollecitazioni ed eseguire le verifiche strutturali degli elementi principali che lo costituiscono. Il secondo caso di applicazione ha riguardato una piastra forata sollecitata a trazione, di cui si è dovuto definire il fattore teorico di concentrazione delle tensioni riferito all’area lorda Ktg e se ne è diagrammato l’andamento in funzione del numero di elementi presenti lungo il bordo del foro. Infine, si è svolta un’analisi FEM dell’albero intermedio del riduttore ad ingranaggi, progettato durante il corso di Costruzione di Macchine 1, per valutarne lo stato tensionale nei punti di concentrazione di tensione e lo stato di deformazione. Ciò ha previsto la determinazione del fattore teorico di concentrazione delle tensioni Kt a flessione nelle sezioni critiche identificate. Infine, si sono eseguite le verifiche a deformabilità, adottando un modello tridimensionale ed uno monodimensionale, confrontandone i risultati ottenuti.