Scatola ingranaggi dell'attuatore degli stabilizzatori orizzontali dell'Airbus A380.

 

Questa struttura costituisce l'alloggiamento dei complessi meccanismi ad ingranaggi dell'attuatore degli stabilizzatori orizzontali di coda dell'Airbus A380. La scatola ingranaggi può ricevere gli input di attuazione sia da due motori idraulici identici che da un motore elettrico. La complessità del progetto è determinata principalmente dal doppio percorso di trasmissione del carico entro l'attuatore necessario per ragioni di sicurezza. Il funzionamento deve essere assicurato anche nel caso in cui si verifichi una situazione di failure nel percorso principale.

Il modello strutturale è stato messo a punto per valutare l'andamento degli sforzi entro la scatola ingranaggi per i casi di carico operativo di attuazione, limite e ultimo, ed inoltre per i casi di accelerazione globale ed eccitazione dinamica. Il modello ad elementi finiti è derivato dall'importazione di tre distinti modelli CATIA delle tre fusioni in cui è suddivisa la scatola. La geometria dei tre modelli CAD è stata quindi rielaborata e modificata in modo da evitare condizioni di singolarità o scarsa accuratezza nella discretizzazione durante le fasi seguenti di generazione del modello ad elementi finiti. La connessione tra ogni coppia di fusioni è stata ottenuta accoppiando i gradi di libertà dei nodi di interfaccia di ciascun collegamento filettato. Il modello statico risultante è costituito da più di un milione di gradi di libertà, con l'impiego di elementi solidi tetraedrici a 10 nodi. Il modello dinamico è simile, ma contiene inoltre la definizione della massa dell'olio, la massa dei ruotismi e alberi interni e la massa di alcuni componenti esterni (motori idraulici, motore elettrico, scatola elettronica). La connessione tra ogni componente rigido esterno e le zone di attacco sulla scatola è stata realizzata con constraint equations (condizioni imposte tra gli spostamenti e rotazioni dei nodi master e slave).

Una volta ottenuto il campo di sforzo globale con l'utilizzo del modello completo, si è resa necessaria un'analisi di dettaglio con sub-modelli in modo da migliorare ed ottimizzare il progetto localmente, attorno agli alloggiamenti dei cuscinetti dell'albero più caricato. I sub-modelli contengono quasi tutti i dettagli geometrici, oltre alla definizione dell'interfaccia di contatto tra le superfici del cuscinetto e dell'alloggiamento. Per risolvere in maniera efficiente l'analisi non-lineare su modelli così grandi, le porzioni a comportamento lineare e non-lineare sono trattate separatamente, con una tecnica per sotto-strutture.

 

 

Caratteristiche principali: costruzione modello FEM da modelli CAD importati. Modello FEM di grandi dimensioni ottenuto dall'assemblaggio di tre modelli separati, attraverso accoppiamenti di nodi. Generazione parametrica del modello FEM e dei carichi. Simulazione dei componenti rigidi mediante constraint equations. Sub-modelli con schematizzazione del contatto non-lineare risolti con sottostrutture.