Validazione dei modelli FEM tramite assimilazione dei dati di spostamento durante le prove su tavola vibrante
Ultima modifica: 2013-04-23
Sommario
Nel presente lavoro viene illustrata una metodologia interattiva di validazione dei modelli agli elementi finiti (FEM) di strutture sottoposte a prove sperimentali su tavola vibrante, tramite l'utilizzo di dati di posizione acquisiti da un sistema di motion capture 3D, denominato 3DVision, presso il Centro Ricerche ENEA Casaccia. Tale sistema è in grado di rilevare il moto completo di un qualsivoglia numero di marcatori retroriflettenti posizionati sulla struttura sottoposta a prove sperimentali. La metodologia prevede una prima analisi FE per identificare i punti critici della struttura e fissare conseguentemente le posizioni più significative ai fini del monitoraggio, poiché è evidente che il FEM, in questa fase, presenta un certo grado di incertezze in termini di proprietà dei materiali, carichi e vincoli. Il passo successivo consiste nell'eseguire una analisi numerica della struttura imponendo come forzante esterna la storia temporale degli spostamenti misurati dei punti nodali più significativi, i restanti punti nodali saranno i punti di controllo per la validazione del modello numerico. Pertanto, il sistema 3Dvision fornisce l'input reale in termini di spostamenti imposti per l'analisi FE ed i risultati dell'analisi numerica in termini di spostamenti calcolati nei rimanenti nodi strutturali vengono confrontati con i dati sperimentali dei marcatori fissati nelle corrispondenti posizioni sulla strutture reale. Ciò viene effettuato ad ogni passo della successione delle prove, pertanto la procedura di validazione è interattiva ed il modello FEM risulta opportunamente calibrato ed aggiornato durante il susseguirsi delle prove stesse. Le campagne sperimentali sono condivisibili in remoto utilizzando il laboratorio virtuale DySCo (Structural Dynamic, numerical Simultaion, qualification tests and vibration Control), le analisi agli elementi finiti (FEA) sfruttano le risorse software e hardware rese disponibili dal sistema CRESCO (Computational RESearch center on COmplex system) via ENEA-GRID.
Keywords: Motion Capture 3D , modelli agli elementi finiti (FEM), test su tavole vibrante.
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