TP Résistance des Matériaux - Pince de désincarcération

Partie 3 : Dimensionnement de la lame avec un logiciel de calcul :

Cette partie à pour but de dimensionner et d'optimiser la lame avec un logiciel de calcul.

 

Principe de la simulation :

 

Afin de réaliser la simulation de résistance, le logiciel à besoin :

  • De déplacements imposés (ici un appui plan et un pivot)
  • D'un chargement externe (ici une force appliquée sur l'axe épaulé)
  • Un maillage (qui permet de scinder la pièce en éléments finis calculables).

 

 

 

 

 

Situation initiale :

On va vérifier le dimensionnement de la lame dans sa configuration actuelle.

 

1. Si ce n'est pas déjà fait, activer SolidWorks Simulation dans le menu Outils/Compléments :

 

 

2. Cocher (ou vérifier) les 2 cases en face de SolidWorks Simulation, cliquer sur OK.

 

 

3. Aller dans l'onglet "Simulation", cliquer sur le triangle en bas du bouton puis sur "Nouvelle étude" :

 

 

4. Renommer l'étude avec le nom "LAME ORIGINALE" puis valider :

 

 

5. Ci-contre un descriptif de l'interface :

 

 

6. Dans l'arbre de la simulation, développer les pièces, effectuer une sélection multiple (en maintenant CTRL) des pièces surlignées en bleu ci-contre :

 

Effectuer un clic droit sur l'une des pièces et cliquer sur "Exclure de l'analyse" :

 

 

7. Mettre en place les déplacements imposés, en suivant le TUTORIEL 5.

 

8. Mettre en place le chargement externe, en suivant le TUTORIEL 6.

 

9. Cliquer sur "Exécuter", et patienter quelques secondes le temps que le calcul se fasse :

 

 

 

10. Une fois le calcul effectué, la pièce apparaît déformée avec un dégradé de couleur en fonction de la contrainte. Cliquer sur "Résultat déformé" afin de dégauchir la pièce :

 

 

11. Effectuer un clic droit sur "Contrainte1" et cliquer sur "Modifier la définition" :

 

 

12. Sélectionner "P1 : 1ère contrainte principale" dans sous l'ascenseur "VON: contrainte de von Mises" puis valider :

 

 

Q1. Le matériau de la lame a une limite élastique Re = 700 Mpa. On désire un coefficient de sécurité K = 2. Donner la valeur de la contrainte maximale admissible à prendre en compte pour la lame.

13. Effectuer un clic droit sur "Contraintes1" puis cliquer sur "Options de graphique" :

 

 

14. Cocher "Montrer annotation min" et "Montrer annotation max" :

 

15. Cocher "Définie", entrer la valeur 0 et remplacer "xxx" par la réponse à la question 1, puis valider :

 

Q2. Observer la lame en dégradé de couleur et donner la valeur de la contrainte maximale.

Q3. Conclure quand au dimensionnement de la lame.

 

 

 

Optimisation par évidement :

Dans cette partie, on désire réaliser un évidement de lame afin d'optimiser son dimensionnement.

 

1. Cliquer sur l'onglet "modèle" afin de revenir sous SolidWorks :

 

 

2. Effectuer un clic droit sur la lame haute, et cliquer sur le bouton "Ouvrir".

 

 

3. Aller dans l'onglet des configurations et activer la configuration "Evidemment" (double-cliquer) :

 

 

 

 

4. Sur le plan avant de la lame, réaliser l'esquisse suivante (penser au congés d'esquisse de rayon 2 mm) :

 

 

5. Effectuer un Enlèvement de matière extrudé à travers tout.

 

6. Effectuer un 2 clics sur la fonction que vous venez de créer à 1 seconde d'intervalle, et renommer cette fonction "Évidement" :

 

 

7. Effectuer un clic droit sur la fonction "Évidement" puis cliquer sur le bouton "Editer la fonction" :

 

 

8. En bas de la boîte de dialogue, cocher "Spécifier les configurations" et sélectionner "Évidement" et "Poche", puis valider :

 

 

9. Fermer l'édition de la pièce lame (en sauvegardant), une fois de retour à l'assemblage, vérifier que l'évidemment apparaît et disparaît en fonction de la configuration choisie :

 

10. Activer la configuration Évidement

 

 

11. Effectuer un clic droit sur l'onglet de l'étude "LAME ORIGINALE" et cliquer sur "Dupliquer" :

 

 

12. Renommer l'étude par "EVIDEMENT" et sélectionner la configuration évidement :

 

 

13. Refaire un calcul en cliquant sur le bouton "Exécuter" :

 

Q4. Observer la lame en dégradé de couleur et donner la valeur de la contrainte maximale.

Q5. Conclure quand au dimensionnement de la lame dans cette configuration.

 

 

 

Optimisation par poche :

Refaire les étapes de la partie "Optimisation par évidement" (1 à 12) en activant la configuration "Poche" et en réalisant une extrusion de 20 mm :

 

 

Q6. Observer la lame en dégradé de couleur et donner la valeur de la contrainte maximale.

Q7. Conclure quand au dimensionnement de la lame dans cette configuration.

Q8. Quel est l'intérêt de pratiquer cette optimisation (se référer au cahier des charges) ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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