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Etude éléments finis - Calcul d’expertise Suite à la rupture d ’écrases tubes utilisés par les agents GDF. La présentation est animée, avancez à votre vitesse par un simple clic. Vous pouvez reprendre cette étude par vous-même, c’est un des projets proposés. Bonne lecture. - PowerPoint PPT Presentation
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Diaporama : Etude par éléments finis d’un étau
Etude éléments finis-
Calcul d’expertiseSuite à la rupture d ’écrases
tubes utilisés par les agents GDF.
Vous pouvez reprendre cette étude par vous-même, c’est un des projets proposés.
La présentation est animée, avancez à votre vitesse par un simple clic
Bonne lecture
Diaporama : Etude par éléments finis d’un étau
Présentation du problème
Données vérifiées expérimentalementMatériau : Aluminium AS 7 G 06
E = 74 000 MPa v = 0.34
r = 150 MPa
Charge d ’écrasement d’un tube
: F = 46 000 N
Les dimensions de l’étau sont données
On sait que la pièce cassedans cette zone.
Objectif : calcul d’expertise
Diaporama : Etude par éléments finis d’un étau
Hypothèses de modélisation
Ces hypothèses seront toutes validées par différents calculs.
Seule la pièce principale est modélisée
La pression du tube est supposée uniformeelle est appliquée sur la largeur d’écrasement du tubeet centrée par rapport à l’axe d’écrasement
Pour passer en 2D nous ne tenons pas compte de l’arrondi du mors bas, et le trou d’axe n’est pas modélisé.
Choix de la hauteur modélisée maximaleDonnera une contrainte calculée plus faible que dans la réalité expertise
Compte tenu de l’épaisseur de la pièce 2 hypothèses de comportement 2D peuvent être envisagées : Contraintes planes
Déformations planes
pression qui équilibrela pression du tube sur le mors bas Le modèle ainsi défini possède 3
modes rigides
Diaporama : Etude par éléments finis d’un étau
Résultats des calculs
Unité : MPa
Ces calculs confirment que la contrainte dépasse largement la contrainte de rupture 150 MPa
La précision de ce modèle dans cette zone est de l’ordre de 20 MPa
En affinant le maillage on obtient 330 MPaCe modèle en déformations planes donne 290 MPaCe modèle avec une hauteur de mors moyenne donne 350 MPa
Contraintes maximales situées dans la zone de rupture observée.
Surfaces fortement contrainte
Zone non contrainte, maillage suffisant le trou d’axe peut être négligé.
Diaporama : Etude par éléments finis d’un étau
MPa 365max Sur chaque élément le gradient de contrainte est faible, et il y a continuité des contraintes entre les éléments.La convergence du modèle numérique est assurée.
Optimisation de maillage L’optimisation est réalisée avec SAMCEF & algorithme externe
Ces résultats confirment ceux de notre étude
89 éléments, erreur = 7,21 %9 éléments, erreur = 12,8 %89 éléments, erreur = 7,21 %500 éléments, erreur = 5,0 %
Extrait de : "Adaptative finite element methods, a review" LY. Li - P. Bettess , Mech. Rev. Oct. 97.
Principe du maillage adaptatifExemple d’un cylindre sous pression
Diaporama : Etude par éléments finis d’un étau
Modèle 3D directement issu de la DAO
6149 éléments de degré 1
Ces résultats confirment ceux de notre étude
Unité : MPa
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