Analisi FEM del comportamento strutturale di un componente aeromeccanico in presenza di contatto: valutazione delle forze scambiate nel processo di deformazione plastica = Analysis FEM of the structural behavior of a component aeromechanical in the presence of contact: evaluation of forces exchanged in the plastic deformation process

Lo scopo principale di questa tesi, realizzata in collaborazione con SKF Aerospace, è quello di calcolare tramite FEA (Analisi agli elementi finiti) la forza di applicazione tale per ottenere una deformazione plastica che permette di ottenere il cuscinetto a rulli cilindrici secondo i requisiti richiesti dal cliente e quindi dal disegno; questo ha uno scopo puramente accademico, in quanto probabilmente conoscere il valore della forza non è necessario per il processo che viene attualmente praticato. Però questa procedura e analisi potrebbe essere utile per trovare un metodo e un modello matematico che renda automatico un processo fondamentale per la realizzazione di un particolare tipo di cuscinetto. Non solo il tipo di cuscinetto che verrà trattato in questa tesi è soggetto a questo tipo di processo tecnologico, ma una volta studiato questo è possibile cambiando le geometrie, e rendendo il tutto parametrico poterlo applicare anche ad altri modelli. E' richiesto per elaborare il tutto un'analisi non lineare, in quanto si andrà a studiare la plasticità del materiale e si andrà anche a fare un'analisi di contatto, e per far ciò si implementerà il tutto agli elementi finiti tramite il software MSC Nastran e sfruttando MSC Patran come pre e post processore. Oltre alla collaborazione con SKF Aerospace, concentrata sull'identificazione delle fasi del processo tecnologico, per l'analisi agli elementi finit è stato necessario l'aiuto di MSC Software; questa collaborazione si è concentrata sulla definizione del modello di contatto, sia bidimensionale che tridimensionale e sull'analisi del comportamento plastico del materiale con particolare attenzione ai risvolti accademici e progettuali. Lo scopo finale sarà quello di sostituire il lavoro manuale dell'operatore, che esegue un lavoro di esperienza facendo un'operazione manuale, con un processo automatizzato in quanto, tramite l'analisi FEM è possibile risalire alla forza necessaria per permettere la deformazione plastica del pezzo ottimale. Nella prima parte di questa tesi si andrà a studiare come il pezzo in studio è realizzato partendo dalla materia prima e seguendo in prima persona il processo tecnologico sino al montaggio. Successivamente si andrà a studiare come lavora il software per cercare di simulare al meglio l'azione dell'utensile. Ed infine si andranno ad elaborare i dati ottenuti ottenendo il valore finale della forza con cui si potrebbe automatizzare il processo eliminando eventuali errori umani. Oltre ad ottenere un risultato utile per l'azienda, la quale mi ha permesso di intraprendere quest'esperienza, lo svolgimento di questa tesi mi ha permesso anche di conoscere più a fondo l'implementazione agli elementi finiti ed andare oltre lo scopo didattico.