Méca géné ADAMS TP S2 parties1-2 - LE HOUEROU Vincentv.lehouerou.free.fr/downld/TP_ADAMS_S2_P1-2.pdfCe TP d’utilisation du logiciel ADAMS (2x3h) est constitué de 3 parties distinctes

TP Mécanique Générale Semestre S2

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Utilisation d’ADAMS

Ce TP d’utilisation du logiciel ADAMS (2x3h) est constitué de 3 parties distinctes.

Parties 1 & 2 sur 3

Enseignant : V. Le Houérou


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PARTIE I : Le Pendule

Le but de cette partie est de simuler un pendule simple et d’effectuer des mesures d’angles et de forces dans la liaison pivot.

1 – Ouverture et création d’un fichier ADAMS

• Ouvrir ADAMS/view • Donner un nom au modèle en modifiant le champ « model name » • Conserver la gravité « earth normal » • Conserver le système métrique MMKS (mm, Kg, N, s) • Cliquer sur « OK » • Cliquer sur le bouton « rigid body : link » (la toolbar change)


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Description de la barre de fonctions principales (Main Toolbox) :

Grid : affichage de la grille Render : affichage des solides en plein ou en filaire Icons : affichage des icônes

Gestion de la simulation Création d’une animation vidéo Gestion des courbes (vitesses accélérations,

forces, énergie cinétique, …)

Gestion de l’affichage Fit, zoom, rotation, translation de l’écran.

Gestion de l’orientation de la vue : face, dessus, coté, isométrique

Barre centrale d’outils : création de solide (bielle, cylindre, sphère), création de liaisons mécaniques (pivot, glissière, rotule), création actionneurs (moteur, vérins), application d’efforts extérieurs et d’inter efforts entre deux solides (ressort linéaire, de torsion)


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2 - Création de la tige • Conserver le champ « new part » • Cocher les trois cases « length », « width » et « depth » • Vous pouvez conserver les mesures par défauts ou bien les modifier • Cliquer le centre du repère, une barre apparaît en vue de face • Cliquer une deuxième fois afin de donner l’orientation de la barre

3 - Création de la sphère

• Avec le click droit de la souris appuyer sur le bouton « rigid body » • Une bibliothèque de pièces apparaît • Sélectionner la sphère


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Description de la barre d’outils de création de solides :

• Dans le menu sphère, faire dérouler pour sélectionner « add to part » • Cocher dans la case Radius. Vous pouvez conserver le rayon par défaut ou

bien le modifier • Déplacer votre souris jusqu’à l’extrémité de la barre • Cliquez 2 fois avec le bouton gauche de la souris

Création de formes simples : Bielle, parallélépipède, cylindre, sphère, cône, tore, extrusion d’une courbe, révolution atour d’un axe.

Création d’un point, d’un marker, d’un plan, d’une poly ligne, d’un arc, d’une courbe.

Opérations booléennes union, intersection, division, création d’une chaîne

Création d’un arrondi, d’un chanfrein, d’un trou, d’une protusion, d’une coque.


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4 - Création de la liaison pivot

• Cliquer sur le bouton « joint : revolute » • Sélectionner dans le menu déroulant « construction » « 1 location » • Cliquez la partie supérieure de la barre

Création de la liaison pivot

Gestion des propriétés de la liaison pivot


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4 - Création d’un point de mesure • cliquez avec le bouton de droite de la souris sur la liaison pivot précédemment

créée afin de créer une mesure. Sélectionner « joint 1 ; measure »

• Une boite de dialogue apparaît, nous cherchons la force dans le pivot selon X,

remplir donc :


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• Faire de même pour Y

• Afin de créer une mesure d’angle nous devons créer un marqueur de référence appartenant au sol.

• Dans la boite de dialogue « rigid body » sélectionnez « marquer » • Laisser les informations « add to ground » et « global XY »

Création du marker

Localisation du marker


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• En revenant à l’intérieur de la fenêtre de travail utiliser le clique droit de la souris afin de faire apparaître les derniers événements du type « location event » • Renseigner cette boite en sélectionnant votre marqueur afin de définir les coordonnées X,Y et Z de votre marqueur, nous voulons une mesure d’angle par rapport à l’axe X donc la référence devra être sur cet axe

• Pour créer la mesure d’angle utiliser le menu « build » > Measure > Angle > New.


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• Pour sélectionner le premier marqueur utiliser le clique droit de la souris à l’intérieur du champ à renseigner

• Sélectionner « pick » afin d’aller chercher directement sur le mécanisme le premier marqueur.

• Le premier marqueur à sélectionner sera le centre de la boule

• Le second marqueur sera sélectionné de la même manière mais sur la partie supérieure du mécanisme


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• Le troisième marqueur sera le marqueur par rapport au sol • Cliquer sur « ok »

5 – Préciser les conditions initiales

• Cliquer au niveau de la liaison pivot avec le bouton droit de la souris et sélectionner dans le menu contextuel Modify.

• Sélectionner Initial Conditions • Dans la boîte de dialogue, sélectionner Rot. Displ. et entrer –30° (angle initial) • Dans la boîte de dialogue, sélectionner Rot. Velo. Et entrer –300°/s (vitesse

initiale) Vérifier votre modèle

• Sélectionner l’outil Verify dans la barre de dialogue en bas à droite de l’écran. Une fenêtre d’information apparaît et décrit votre modèle :

1 degré de liberté 1 solide en mouvement 1 liaison pivot

• Fermer cette fenêtre d’information.

6 – lancement de la simulation et observation des résultats

• Afin de simuler le modèle, utiliser l’utilitaire de simulation en cliquant dans la barre d’outils dans « interactive simulation contrôle »

• Utiliser le bouton « Play » afin de lancer la simulation


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• Pour rentrer dans la fenêtre de traçage de courbe appuyez sur « plotting ». • L’environnement change, sélectionner « measure » dans « source ».

Simulation

Paramètres de gestion de la simulation : Durée, Temps de simulation, pas à pas et nombre de pas.

Raccourci pour le post traitement des simulations

Dans le menu gérant les paramètres e la simulation, sélectionner l’option Default. Dans la boîte de dialogue End Time, entrer 2 s et dans la boîte Steps, entrer 100.


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• Sélectionnez MEA_ANGLE_1 et cliquer sur « add curves »

• De la même façon, sélectionner « pivot_force_x » et « pivot_force_y » • Interprétation des résultats • Afin de visualiser l’animation en même temps que les courbes, utiliser le

clique droit de la souris sur « page layout »

• sélectionner une double fenêtre


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• utiliser le clique droit de la souris dans la nouvelle fenêtre et cliquer sur « load animation »

• Appuyer sur « play » pour visualiser en même temps l’animation et les

courbes.


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• Enfin voici quelques autres possibilités de calculs…

7 – Compléments Comparer les résultats obtenus à l’aide de la simulation avec les résultats analytiques, en faisant dans un premier temps l’approximation d’une masse ponctuelle, et dans un deuxième temps en considérant les masses ainsi que les opérateurs d’inertie de la tige et de la sphère. On recherchera pour les deux hypothèses les expressions de l’équation de mouvement (fréquence d’oscillation) et des efforts dans la liaison pivot.


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PARTIE II : La machine de déblaiement

Modèle à réaliser dans ce TP


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1 – Lancer ADAMS

• Créer un nouveau fichier : Create a new model • Gravité : Earth Normal (-Global Y) • Unités : MKS (m, kg, N, S, deg) • OK

2 – Mettre en place son environnement de travail

• Les dimensions de la grille doivent être adaptées au modèle et surtout posséder une meilleure résolution

• Settings → Working Grid • Adapter les dimensions 20 × 10 (m) de la zone graphique • Dans la boîte de dialogue, Spacing entrer 0,25 (m) dans les deux directions X

et Y • OK • Utiliser la fonction Dynamic Zoom de la boîte d’outil principale, pour afficher

la grille complète • Adapter la taille des icônes Settings → Icons → New size • Entrer une valeur (en m) pour la taille des icônes • Faire apparaître la boite Coordinate Windows à partir du menu principal

3 – Créer les différents solides Base

• Créer le solide Base : Main Toolbox → Box • Imposer les dimensions

o longueur = 12 (m) o largeur = 4 (m) o profondeur = 8 (m)

• Positionner le parallélépipède tel que les plans XY et YZ soient plan de symétrie

Mount

• Créer le solide Mount : Main Toolbox → Box • Imposer les dimensions

o longueur = 3 (m) o largeur = 3 (m)


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o profondeur = 3,5 (m) • Positionner le parallélépipède tel que les plans XY et YZ soient plan de symétrie • Utiliser la fonction Fillet an Edge avec un rayon R = 1,5 m • Sélectionner une des deux arêtes à arondir

Shoulder

• Créer le solide Shoulder : Main Toolbox → Revolution • Imposer les dimensions :

o longueur = 10 (m) o diamètre extérieur = 2 (m) o diamètre intérieur = 1 (m)

• Positionner le cylindre creux tel que le plan XY soit plan de symétrie (cf. plan d’ensemble)

Boom

• Créer le solide Boom : Main Toolbox → Cylinder • Imposer les dimensions :

o longueur = 13 (m) o diamètre extérieur = 1 (m)

• Positionner le cylindre creux tel que le plan XY soit plan de symétrie (cf. plan d’ensemble)

Bucket

• Créer le solide Bucket : Main Toolbox → Box • Imposer les dimensions :

o longueur = 4,5 (m) o largeur = 3 (m) o profondeur = 4 (m)

• Utiliser la fonction Chamfer (width = 1,5 m) • Sélectionner les arêtes à chanfreiner • Utiliser la fonction Hollow (tickness = 0,25 m) • Vérifier que la case Inside soit cochée • Sélectionner le cube chanfreiné • Sélectionner la face supérieure du cube (face à évider) • Positionner le cylindre creux tel que le plan XY soit plan de symétrie (cf. plan

d’ensemble)


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4 – Créer les liaisons entre les solides

• Encastrement de la base (1 location, normal to grid) • Liaison pivot entre les pièces Base et Mount d’axe vertical Y (2 body, one

location, peak feature) • Liaison entre les pièces Mount et Shoulder d’axe Z (2 body, one location,

Normal to grid) • Liaison glissière les pièces Shoulder et Boom d’axe X (2 body, one location,

peak feature) • Liaison pivot entre les pièces Boom et Bucket (2 body, one location, Normal to

grid) Vérifier le modèle (4 ddl) Analyser tous les solides créés (masse, opérateur d’inertie) 5 – Imposer les mouvements au niveau des différentes liaisons

• Ajouter un mouvement de rotation entre les pièces Base et Mount : D(t) = 360d × time

• Ajouter un mouvement (défini par partie) entre les pièces Shoulder et le Mount : D(t) = STEP(time, 0, 0, 0.10, 30d) utiliser la fonction Builder

• Ajouter un mouvement (défini par partie) entre les pièces Boom et le Shoulder : D(t) = STEP(time, 0.8, 0, 1, 5)

• Ajouter un mouvement entre les pièces Boom et Bucket défini par : D(t) = 45d × (1-cos(360d × time))

6 – Lancer la simulation Utiliser l’icône Simulation dans la barre d’outil principale.

End Time : 1 s Steps : 200

Avant de lancer la simulation, assurez vous d’avoir enregistré votre modèle. Questions Créer des points de mesures pour vérifier les mouvements imposés Tracer les efforts dans chacune des liaisons Relever les efforts maximaux

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