Il caso studio consiste nell'analisi FEM di un supporto ruota realizzato in acciaio, progettato per essere utilizzato con una staffa angolare. La staffa angolare, anch'essa in acciaio, permette di ancorare il supporto ruota ad una struttura più grande, garantendo stabilità e resistenza meccanica.
L'obiettivo dell'analisi è determinare la resistenza e la durabilità del supporto ruota sotto un carico applicato verticalmente trasmesso dalla staffa angolare. Il supporto ruota è stato testato per sostenere un carico verticale di 25 kg.
L'analisi FEM di questo semplice esempio, analisi di tipo statico con mesh quadratica (secondo ordine), ha evidenziato le zone di massima tensione permettendo così al progettista di intervenire proattivamente sul design.
L'analisi meccanica tramite il metodo degli elementi finiti (FEM) di tipo statico con mesh del secondo ordine (spesso chiamati anche elementi quadratici) è un metodo che utilizza elementi discretizzati (meshati) con funzioni di forma quadratiche, che permettono una rappresentazione più accurata del campo di soluzione all'interno di ciascun elemento.
L'uso di mesh del secondo ordine nell'analisi FEM statica offre vantaggi significativi in termini di accuratezza e capacità di catturare dettagli complessi e elevati gradienti di stress. Tuttavia, queste analisi richiedono risorse computazionali maggiori e una gestione attenta nella preparazione della mesh per evitare problemi di distorsione.
SUGGERIMENTO: nella generazione della mesh, specialmente in geometrie complesse, è possibile introdurre involontariamente elementi distorti. Gli elementi del secondo ordine sono particolarmente sensibili alla distorsione a causa della loro maggiore complessità geometrica, il che può influenzare negativamente la precisione dell'analisi. Verifica sempre il grado di distorsione degli elementi prima di iniziare un calcolo.
