Motion Inventor

Logiciel de modélisation mécanique intégré à Autodesk Inventor

Motion Inventor

Lancement de Motion Inventor Création d’une liaison Mise en place des efforts Modèle de liaisons réelles Influence de l’inertie

Objectifs

Au delà de la simple utilisation du logiciel Motion Inventor, nous allons étudier, travers un exemple d’assemblage simple, l’influence des effets d’inertie et des frottements dans le fonctionnement dynamique d’un mécanisme

Exemple de travail

Modélisation simplifiée d’un moteur 2 temps de modélisme

Lancement

Lancer Inventor et motion Inventor Motion Inventor est lancé automatiquement dès le

lancement d’Inventor, il est activé par l’ouverture d’un ensemble mécanique.

Ouverture de l’exemple Dans le menu Projet : charger le projet moteur 2

temps.ipj Ouvrir le l’ensemble moteur 2 temps.iam Le moteur éclaté est ouvert dans la fenêtre

principale

Moteur 2 tempsBloc

moteur

PistonBielle

Arbre de sortie manivelle

Questions

• Préciser les liaisons entre les pièces

•Tracer le graphe des liaisons

Activation du menu Motion Inventor L’arborescence et le menu de Motion Inventor sont

accessibles en les sélectionnant par le menu déroulant

Menu Inventor Menu Motion Inventor

Pour basculer d’un menu à

l’autre

Menu liaisons

Le menu création (ajout) d’une liaison est activé par un clic sur l’icône

Les différentes liaisons sont accessibles soit par le menu déroulant soit à partir de la représentation graphique à partir d’un clic sur

La punaise ou permet de maintenir la fenêtre ouverte à la fin d’une création.

Liaison pivot bloc/manivelle Créer une liaison avec M-I revient à

définir sur chacune des pièces de la liaison un repère caractéristique de cette liaison

Ici on l’associe aux deux portées cylindriques, sur le roulement et sur l’arbre de sortie

Le premier repère est défini par :- Une surface cylindrique (direction principale de la liaison ) portée du roulement- Un cercle pour l’origine de la liaison- l’axe X est ici défini par la direction de la chambre du piston

Le deuxième par :- la surface cylindrique de contact sur l’arbre- un des cercle de l’épaulement pour origine

Liaison pivot suite

Lors de la validation de la liaison, les deux repères vont être alignés.Les coches Basculer Z et basculer X permettent d’orienter les repères sur les deux piècesAvant de valider la liaison par l’icôneil est préférable de tester l’assemblage par un clic sur …………………………..

L’autre icône permet de revenir en arrière………………………………………

L’axe Z est représenté par ………

L’axe X par…………….

Assemblage du mécanisme

Terminer l’assemblage, finir par la liaison entre le piston et la bielle.

Afficher le graphe des liaisons Ajouter l’hélice en liaison

encastrement avec l’arbre de sortie

Revenir au menu Inventor Cliquer sur l’icône placer un

composant Revenir à MI et

créer la liaison.

Questions

• En fonction de votre modélisation, MI, a fait une remarque sur l’hyperstatisme, pouvez-vous commenter cette remarque

Pour la suite charger le fichier moteur 2 temps MI-1.iam

Arbre de construction

L’arbre de construction de Motion Inventor présente les différentes pièces du mécanisme et les liaisons.Les propriétés des composants et liaisons sont accessibles par un clic droit sur l’objet.

Étude cinématique

Nous souhaitons obtenir un mouvement de rotation uniforme à la sortie

Déplacer en dynamique L’icône permet d’activer le fonctionnement dynamique, il

permet d’appliquer un effort sur une des pièces et de déplacer en dynamique celle-ci

Vérifier le fonctionnement Paramétrer un mouvement (page suivante) Afficher la caractéristique d’entrée/sortie

Paramétrage d’un mouvement

Paramétrage d’un mouvement – loi d’entrée/sortie

Afficher les propriétés de la liaison pivot entre le bloc moteur et la manivelle

Sélectionner mouvement imposé (coche puis bouton)

Régler une vitesse constante de 5000tr/min

CocheBouton

vitesse

Animation et grapheur

Pour lancer l’animation cliquer sur

Pour tracer les courbes sur Sélectionner dans

l’arborescence le paramètre à afficher (ici la vitesse de translation du piston)

L’animation et le graphisme sont simultanés

Étude dynamique

Nous allons maintenant simuler le fonctionnement dynamique du moteur en modélisant l’action mécanique de l’explosion par un effort constant appliqué sur le piston pendant la phase de descente du piston, pour cela : Annuler le mouvement imposé Installer un effort sur le piston Lancer l’animation Analyser les résultats

Influence de l’inertie Liaison réelles

Mise en place d’un effort moteur

Cet effort doit être nul pendant la montée du piston (on néglige la phase de compression) et constant, égal à 200N pendant la phase de descente (explosion)

Pour détecter les deux phases, on choisit comme abscisse la vitesse de déplacement du piston, si elle est positive, le piston descend, si elle est négative, le piston remonte

Entre les deux, on place une rampe linéaire de –0.01m/s à 0.1m/s

Ce modèle est très simple mais suffisant pour étudier le fonctionnement

Mise en place d’un effort (suite)

Afficher les propriétés de la liaison pivot glissant

Choisir un effort articulaire (coche)

Ouvrir la fenêtre graphique Cliquer sur le bouton Time

et choisir comme abscisse la vitesse du piston dans la liaison pivot glissant

Tracer la courbe représentative de l’effort

Pour ajouter un point faire un clic droit dans la fenêtre

Vérifier que le coef d’amortissement est nul

Étude dynamique – liaisons réelles Lancer l’animation Afficher l’évolution de la vitesse de

rotation de l’héliceOn se propose de modéliser de manière plus

réaliste la liaison piston/bloc moteur en installant un frottement visqueux (effort opposé à vitesse de déplacement)

Modifier les propriétés de l’effort moteur Régler un coefficient d’amortissement à

0.01N.s/mm puis 0.02, 0.05, et 0.1 Relancer pour chaque valeur l’animation

Questions

• Que constatez-vous dans le premier cas?

•Quel est l’effet d’un frottement visqueux?

Étude dynamique – influence de l’inertie

On se propose maintenant d’évaluer l’influence du moment d’inertie de l’hélice sur le mouvement.

Modification de la matière de l’hélice Un double clic sur l’hélice active le menu modification d’Inventor Afficher les propriétés de l’hélice par un clic droit sur nom de la

pièce dans l’arborescence Changer de matière (aluminium puis acier) Terminer les modification

(clic droit dans la page graphique) Afficher le menu motion Inventor s’il n’est pas

actif Reconstruire le modèle mécanique Relancer la simulation, afficher la vitesse

de rotation

Questions

•Quel est l’effet de l’inertie sur le mouvement (temps de réponse, valeur finale, oscillations)?