Come si possono misurare le forze di collisione?

Quando due corpi collidono, essi si deformano e rimangono in contatto per un breve istante fintanto che non rimbalzano e si respingono l'un l'altro.
La forza di collisione sprigionata durante l'urto si distribuisce durante il tempo in cui i corpi rimangono a contatto e si presenta come una curva a campana con un grosso picco.
Il calcolo di questa curva forza-tempo è estremamente difficile perchè richiede l'analisi della deformazione strutturale dei due corpi durante l'urto.
Dal momento che l'area sottesa da questa curva a campana, chiamata impulso di collisione, è in ultima analisi quella che governa l'urto, la massima forza di collisione dipende in gran parte dall'ampiezza del picco (la durata del contatto reciproco) di una specifica collisione.
Poichè il visualNastran simula il moto dei corpi nell'ipotesi che essi siano perfettamente rigidi, la collisione si può considerare come istantanea.

Il primo modello, scelto di default dal software, è chiamato "Impulse/Momentum".
In questo caso il visualNastran computa lo scambio dei momenti durante la collisione, quanto basta a definire accuratamente il moto dei corpi dopo la collisione.
Questo scambio di momenti viene definito impulso di contatto, ed è pari all'area sottesa dalla curva forza-tempo predetta.
Per misurare l'impulso di contatto, selezionare i corpi collidenti (cfr. Quali metodi possono essere usati per selezionare oggetti in visualNastran 3D Motion?) ed chiamare la voce di menù Measure - Contact Impulse.
Si noti che se si seleziona la voce di menù Measure - Contact Forces non si ottiene alcuna misura, essendo impossibile il computo della forza d'urto con questo modello. Tale misura riporta infatti solo la forza normale tra due corpi quando questi sono continuamente a contatto.

Un secondo modello di contatto "Custom" è disponibile tramite la finestra "Contact" nelle proprietà dei solidi, a patto che i solidi stessi siano disegnati nel visualNastran o importati da ACIS o STEP. Tale modello consente all'utente di imporre le formule che danno la risultante normale e tangenziale delle azioni che i corpi si scambiano durante l'urto. Sono fornite due formule generali e indicative, da modificare per specifiche necessità. In questo caso è ovviamente possibile misurare la forza di collisione, essendo imputata a priori dall'utente la curva che la descrive. Basta selezionare i corpi collidenti (cfr. Quali metodi possono essere usati per selezionare oggetti in visualNastran 3D Motion?) ed chiamare la voce di menù Measure - Contact Forces, con un passo di integrazione sufficientemente piccolo.
Si noti che se si seleziona la voce di menù Measure - Impulse non si ottiene alcuna misura.

Con quest'ultimo modello di contatto è possibile effettuare un'analisi FEA con componenti di sollecitazione da urto.

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Data ultimo aggiornamento: 2 settembre 2011

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