FEA
a solidi.

Solidi dove conta, molle dove D028 le ha calibrate.

Master scatolata del mule (120 × 135 × 40, parete variabile), incastrata sulla striscia di appoggio sotto la slitta Z (y ≥ 53 mm, faccia superiore). Accoppiamento ToolDock: tre sfere su Ø80 a 90° / 210° / 330° (orientamento ipotizzato), per sfera una molla normale e una tangenziale kc di Hertz D028 tra patch rigide Ø12 su master e receiver: sommate danno esattamente la molla a 6 gdl di D028, ma le piastre sotto le sfere si deformano. Testa: receiver e mount a tazza incollati; corpo spindle come tubo in acciaio Ø45 / Ø35 incollato nel collare; cuscinetti con la molla D028; albero Ø16 fino al dado ER11. Il connettore non entra: il service envelope è un controllo CAD separato.

Carichi su un punto di riferimento sul dado ER11 (corpo rigido sulla faccia del naso), mai su un nodo; sgancio sulla sede del clamp (Ø30 sulla faccia interna del fondo della master). Casi unitari risolti, combinati per sovrapposizione lineare: 150 N radiali totali + 200 N assiali, mai 150 X + 150 Y insieme. Materiali elastici effettivi: alluminio E 70 GPa, ν 0,33; acciaio 210 GPa, ν 0,30; snervamento non ancora usato.

Autotest e convergenza.

Autotest: con i moduli elastici ×10³ la FEA ridà la cedevolezza analitica di accoppiamento D028 e cuscinetti: attesi 2,265 N/µm in X e Y e 68,50 in Z, ottenuti 2,263 / 2,259 / 68,78 (errore 0,40%).

Mesh: globale 6 mm, locale 2,5 mm su sfere, radice della master, estremità del collare, cuscinetti e naso; fine con tutte le dimensioni −30%. Nominale 76,464 elementi (386k gdl), fine 196,744 (946k gdl). Spostamento alla punta:

Stessa catena, due modelli.

D028 locale = cedevolezza di master, accoppiamento e testa al centro corsa, dalla ripartizione dell'energia del modello a travi.

D028 con la catena FEA.

N/µm al centro corsa. Il resto della macchina (telaio, spalle, trave, guide e viti, carrello X, slitta Z, tavola) è quello del modello a travi D028.

Basse, ma non ancora un dato.

Hotspot = massimo a più di 6 mm da vincoli e patch rigide. Cresce del 18–25% con la mesh fine: gli spigoli vivi del mule (senza raccordi) sono singolari. Nessun segnale di crisi di resistenza: il problema dominante è la cedevolezza. Le tensioni si chiudono con un submodel (1–1,5 mm solo alla radice master ↔ slitta e sui raccordi, raccordi reali al posto degli spigoli vivi), non con una mesh globale più fine.

Mesh ottimizzata.

Hotspot in MPa sulla mesh nominale con ottimizzazione high-order (Jacobiano scalato minimo 0,82). Nell'albero Ø16 i 45 MPa dei casi a 18 N·m coincidono con M / W analitico. Nella prima mesh, senza ottimizzazione, alcune varianti avevano picchi nodali isolati non fisici (fino a migliaia di MPa) da tetra quadratici distorti: per questo le tensioni delle varianti non si usano.