Preparare il modello CAD al calcolo in Motion

La nuova configurazione che ne segue non può quindi prescindere dalla creazione di un modello ben impostato. Qui è possibile distinguere tra il modello CAD per la progettazione e realizzazione dei disegni tecnici e della documentazione da quello per l’analisi di moto in Motion.

Nel momento in cui viene creata la nuova configurazione, occorre verificare che le prime due voci nelle opzioni avanzate siano attive, ovvero:

• Sospendi le nuove funzioni e gli accoppiamenti
• Sospendi i nuovi componenti

In questo modo vengono confinati soltanto i nuovi accoppiamenti in questa configurazione e le eventuali parti che potrebbero essere aggiunte per rappresentare delle masse.

Sospendere le parti

Subito dopo aver creato e attivato la configurazione bisogna lavorare su quelle parti che potremmo dover sospendere perchè non servono per l’analisi Motion. Toglierle riduce il numero di gradi di libertà complessivi e di conseguenza eventuali ridondanze di accoppiamento: il modello rimane robusto e veloce da far convergere a soluzione.

Ma come capire se quelle parti effettivamente non servono? Persino quelle a scopo puramente estetico forniscono il loro contributo di massa che di fatto potrebbe influenzare il dimensionamento di un motore. Quindi, meglio fare un valutazione che vada oltre le apparenze oppure valutare se raggrupparle, insieme ad altre parti, in un sottoassieme. Vediamo quando ciò è vantaggioso.

Creare un sottoassieme per raggruppare le parti

Questa è un’operazione che va valutata con attenzione, perchè va a modificare la struttura dell’albero di assieme con ripercussioni anche nell’altra configurazione per la messa in tavola e la distinta materiali.

Tuttavia il vantaggio è avere un gruppo di parti che si comporta come fosse un “blocco unico”, quindi il sottoassieme viene trattato da Motion con i suoi sei gradi di libertà (tre traslazioni e tre rotazioni). Tutti gli accoppiamenti tra le parti in esso contenuti vengono ignorati, lasciando soltanto quelli che relazionano il sottoassieme con il resto del modello.

Gruppi rigidi

L’alternativa al sottoassieme per raggruppare le parti è data dai gruppi rigidi, che vengono creati direttamente all’interno del MotionManager (quindi è necessario aver creato già l’analisi del movimento). I gruppi rigidi di componenti, come i sottoassiemi, si comportano come un unico componente nel calcolo del movimento, quindi:

• il moto tra i componenti nel gruppo viene ignorato così come gli accoppiamenti tra i componenti nel gruppo;
• tutti i componenti del gruppo contribuiscono alla massa e al momento di inerzia del gruppo rigido.

Il vantaggio è che non si modifica l’albero di modellazione di SolidWorks, ma si interviene direttamente nell’albero di Motion e la modifica resta confinata in questo ambiente.

Dissolvere un sottoassieme per portare le parti sul 1° livello

Se il file di progetto contiene dei sottoassiemi (rigidi o flessibili), bisogna valutare se le parti in essi contenute devono essere movimentate e se serve leggere valori di forza e momento rispetto ai loro accoppiamenti. Per migliorare la lettura di una struttura di un insieme in modo efficiente, quindi, un progetto viene organizzato per parti e sottoassiemi, con altri livelli di parti e sottoassiemi annidati.

Se c’è la necessità di articolare e leggere dei valori sugli accoppiamenti del sottoassieme, bisogna estrarne le parti e portarle in primo piano sull’albero (1° livello), in quanto è solo così che è possibile associarvi le funzionalità del Motion (forze, motori, contatti, ecc.) e leggere i valori di interesse negli accoppiamenti.

Creare e sospendere accoppiamenti

Ogni volta che bisogna intervenire sulla catena cinematica e i relativi accoppiamenti, se si fa all’interno del MotionManager, tutto ciò che andiamo a sospendere e ad aggiungere a livello di accoppiamenti resta confinato in questo ambiente. Quindi, anche quando è necessario creare e sospendere accoppiamenti, l’albero di disegno di SolidWorks non subisce alcuna modifica.

Proprietà di massa delle parti importate

Laddove nell’assieme vi siano delle parti importate, ad esempio il modello 3D di un servomotore scaricato dal sito del produttore, occorre verificare che le sue proprietà di massa siano corrette. Nella maggior parte dei casi non lo sono, in quanto vengono fornite geometrie semplificate. E questo è un problema, soprattutto quando bisogna eseguire delle analisi dove sono di interesse i risultati dinamici in quanto queste parti, se movimentate, forniscono il loro contributo in termini di massa, posizione del baricentro e momenti di inerzia.

Quindi, cosa fare? Bisogna sovrascrivere la massa della parte prelevandola dal datasheet del produttore e, se disponibile, sovrascrivere anche la posizione del centro di massa.

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