Simulation de la mécanique des structures avec la FEM

Simulation de la mécanique des structures avec la FEM

Solutions complètes de simulation de la mécanique des structures

La mécanique des structures, associée à d’autres domaines tels que la thermique, les fluides et l’électromagnétisme, permet une compréhension globale du produit et augmente le potentiel d’innovation. La prise en compte simultanée de plusieurs composants conduit à une coordination plus précise pour une meilleure performance du système et un degré d’efficacité plus élevé.

CADFEM et Ansys fournissent la solution complète autant pour la FEM, la simulation multi-corps ou effectuer des analyses de résistance à la fatigue. Calculs statiques, simulation des effets dynamiques, optimisations paramétriques et topologiques : l’utilisateur Ansys peut formaliser la tâche et la résoudre tout en améliorant la conception et en minimisant les erreurs. L’uniformisation des workflows et l’automatisation accélèrent et simplifient le processus de simulation.

Profitez de notre expertise complète pour répondre à vos tâches en mécanique des structures.

Solutions complètes de simulation de la mécanique des structures

La mécanique des structures, associée à d’autres domaines tels que la thermique, les fluides et l’électromagnétisme, permet une compréhension globale du produit et augmente le potentiel d’innovation. La prise en compte simultanée de plusieurs composants conduit à une coordination plus précise pour une meilleure performance du système et un degré d’efficacité plus élevé.

CADFEM et Ansys fournissent la solution complète autant pour la FEM, la simulation multi-corps ou effectuer des analyses de résistance à la fatigue. Calculs statiques, simulation des effets dynamiques, optimisations paramétriques et topologiques : l’utilisateur Ansys peut formaliser la tâche et la résoudre tout en améliorant la conception et en minimisant les erreurs. L’uniformisation des workflows et l’automatisation accélèrent et simplifient le processus de simulation.

Profitez de notre expertise complète pour répondre à vos tâches en mécanique des structures.

Découvrez le produit phare: Ansys Mechanical !

Ansys Mechanical est une plate-forme intégrée qui utilise l’analyse par éléments finis (FEA) pour l’analyse structurelle. Mechanical est un environnement dynamique qui dispose d’une gamme complète d’outils d’analyse, allant de la préparation de la géométrie pour l’analyse jusqu’à la connexion d’éléments physiques supplémentaires pour une fidélité encore plus grande. L’interface utilisateur intuitive et personnalisable permet aux ingénieurs de tous niveaux d’obtenir des réponses rapidement et en toute confiance.

Ansys Workbench permet une connexion robuste aux outils de CAO commerciaux, offrant des mises à jour des points de conception par simple clic. Les capacités multiphysiques intégrées de manière transparente sont disponibles avec les solveurs de fluides et d’électronique.

Découvrez le produit phare: Ansys Mechanical !

Ansys Mechanical est une plate-forme intégrée qui utilise l’analyse par éléments finis (FEA) pour l’analyse structurelle. Mechanical est un environnement dynamique qui dispose d’une gamme complète d’outils d’analyse, allant de la préparation de la géométrie pour l’analyse jusqu’à la connexion d’éléments physiques supplémentaires pour une fidélité encore plus grande. L’interface utilisateur intuitive et personnalisable permet aux ingénieurs de tous niveaux d’obtenir des réponses rapidement et en toute confiance.

Ansys Workbench permet une connexion robuste aux outils de CAO commerciaux, offrant des mises à jour des points de conception par simple clic. Les capacités multiphysiques intégrées de manière transparente sont disponibles avec les solveurs de fluides et d’électronique.

HIGHLIGHTS

Découvrez l’analyse dynamique et profitez d’options de résolution avancées pour une large gamme de matériaux et de fonctionnalités.

Réalisez des simulations acoustiques pour comprendre le comportement vibroacoustique des systèmes, avec ou sans précharge structurelle. L’inclusion d’une précharge ajoute à la fidélité et permet de simuler des assemblages boulonnés auto-lestés, voire des freins qui grincent.

La simulation non linéaire prend également en compte le contact et la déformation importante des pièces en mouvement les unes par rapport aux autres, avec ou sans frottement.

Il peut tout simuler, du contact collé qui traite les joints entre les pièces comme s’ils étaient collés ou soudés aux interfaces de contact qui permettent aux pièces de s’écarter et de s’assembler avec ou sans effets de friction. La simulation correcte du contact permet de simuler la modification des trajectoires de charge lorsque les pièces se déforment et de prédire en toute confiance le comportement des assemblages dans le monde réel.

N’importe quel modèle dans Ansys Mechanical peut être utilisé pour conduire une optimisation paramétrique. Les capacités d’optimisation de la forme et de la topologie permettent de créer des géométries efficaces, qui peuvent être reprises dans la CAO pour la production ou d’autres travaux de simulation. La fabrication additive, l’allègement et la conception robuste sont d’excellents cas d’utilisation de cette technologie.

Ansys Mechanical permet de lire les pertes de puissance ou les températures calculées à partir d’autres systèmes d’analyse ou de fichiers, ce qui signifie que les simulations CFD ou électromagnétiques peuvent servir de point de départ à l’analyse thermique. Il est également possible de tenir compte de l’écoulement des fluides dans les tuyaux et de la chaleur générée par le frottement entre les pièces. Toutes ces possibilités permettent d’obtenir des simulations plus précises et de meilleurs résultats.

Vous pouvez également ajouter des modèles de matériaux définis par l’utilisateur, si nécessaire. Granta Materials Data for Simulation fournit un accès instantané et cliquable aux données sur les propriétés des matériaux dont vous avez besoin, éliminant ainsi le temps de recherche des données et les erreurs de saisie. Material Designer peut facilement créer des éléments de volume représentatifs (RVE) basés sur des géométries de treillis, de fibres, de tissage ou créées par l’utilisateur pour faciliter la modélisation multi-échelle de structures matérielles complexes

Ansys Mechanical permet de modéliser les composites stratifiés grâce à la connexion avec Ansys PrepPost (ACP) et les composites à fibres courtes grâce à la connexion avec les outils de simulation de fabrication en amont et le comportement du matériau obtenu à partir de Material Designer, l’outil Ansys pour l’homogénéisation multi-échelle des microstructures des matériaux.

Vous pouvez générer des modèles composites pour des simulations structurelles, thermiques et fluides implicites et explicites. Ansys Composite PrepPost (ACP) est l’outil Ansys dédié à la modélisation des assemblages de composites et à l’analyse des défaillances. ACP offre des capacités de modélisation par éléments solides efficaces et de premier ordre, ainsi qu’une plate-forme offrant de nombreuses possibilités d’échange d’informations sur les modèles. Il prend en charge le format de fichier IAO composite HDF5, indépendant du fournisseur, pour la communication avec des outils tiers, dont beaucoup sont dédiés et liés à la fabrication de composites. Au-delà de la modélisation des structures composites, Ansys Composite Cure Simulation (ACCS) simule le durcissement au cours des processus de fabrication. ACCS est une extension d’Ansys Mechanical et vous aide à simuler le processus de durcissement d’une pièce et à prédire les contraintes résiduelles et les distorsions induites par le processus pour réaliser des analyses de compensation.

Il s’agit notamment des SPAR, des FPSO, des semi-submersibles, des plates-formes à jambes tendues, des navires, des dispositifs d’énergie renouvelable et des brise-lames. Notre produit, Ansys Aqwa, a été largement utilisé dans les secteurs du pétrole et du gaz, des énergies renouvelables et de l’ingénierie générale pour modéliser l’installation et l’utilisation d’équipements en pleine mer ainsi que dans les ports ou les endroits abrités

Le couplage unidirectionnel résout la simulation CFD ou Ansys Mechanical initiale et transfère automatiquement les données vers l’autre système. Dans une simulation à couplage bidirectionnel, les simulations fluidiques et structurelles sont configurées et résolues en même temps et les données sont automatiquement transférées entre les deux solveurs afin d’obtenir des résultats robustes et précis

Les fonctions de journalisation et d’écriture de scripts permettent un développement rapide et une formation aisée des nouveaux scripts.

HIGHLIGHTS

Découvrez l’analyse dynamique et profitez d’options de résolution avancées pour une large gamme de matériaux et de fonctionnalités.

Dynamique linéaire
Ansys Mechanical couvre tous vos besoins en matière d’analyse dynamique linéaire, y compris modale, harmonique, réponse spectrale et vibration aléatoire avec précontrainte, avec des options de solveur avancées pour des solutions rapides.

Réalisez des simulations acoustiques pour comprendre le comportement vibroacoustique des systèmes, avec ou sans précharge structurelle. L’inclusion d’une précharge ajoute à la fidélité et permet de simuler des assemblages boulonnés auto-lestés, voire des freins qui grincent.

La simulation non linéaire prend également en compte le contact et la déformation importante des pièces en mouvement les unes par rapport aux autres, avec ou sans frottement.

Il peut tout simuler, du contact collé qui traite les joints entre les pièces comme s’ils étaient collés ou soudés aux interfaces de contact qui permettent aux pièces de s’écarter et de s’assembler avec ou sans effets de friction. La simulation correcte du contact permet de simuler la modification des trajectoires de charge lorsque les pièces se déforment et de prédire en toute confiance le comportement des assemblages dans le monde réel.

N’importe quel modèle dans Ansys Mechanical peut être utilisé pour conduire une optimisation paramétrique. Les capacités d’optimisation de la forme et de la topologie permettent de créer des géométries efficaces, qui peuvent être reprises dans la CAO pour la production ou d’autres travaux de simulation. La fabrication additive, l’allègement et la conception robuste sont d’excellents cas d’utilisation de cette technologie.

Ansys Mechanical permet de lire les pertes de puissance ou les températures calculées à partir d’autres systèmes d’analyse ou de fichiers, ce qui signifie que les simulations CFD ou électromagnétiques peuvent servir de point de départ à l’analyse thermique. Il est également possible de tenir compte de l’écoulement des fluides dans les tuyaux et de la chaleur générée par le frottement entre les pièces. Toutes ces possibilités permettent d’obtenir des simulations plus précises et de meilleurs résultats.

Vous pouvez également ajouter des modèles de matériaux définis par l’utilisateur, si nécessaire. Granta Materials Data for Simulation fournit un accès instantané et cliquable aux données sur les propriétés des matériaux dont vous avez besoin, éliminant ainsi le temps de recherche des données et les erreurs de saisie. Material Designer peut facilement créer des éléments de volume représentatifs (RVE) basés sur des géométries de treillis, de fibres, de tissage ou créées par l’utilisateur pour faciliter la modélisation multi-échelle de structures matérielles complexes

Ansys Mechanical permet de modéliser les composites stratifiés grâce à la connexion avec Ansys PrepPost (ACP) et les composites à fibres courtes grâce à la connexion avec les outils de simulation de fabrication en amont et le comportement du matériau obtenu à partir de Material Designer, l’outil Ansys pour l’homogénéisation multi-échelle des microstructures des matériaux.

Vous pouvez générer des modèles composites pour des simulations structurelles, thermiques et fluides implicites et explicites. Ansys Composite PrepPost (ACP) est l’outil Ansys dédié à la modélisation des assemblages de composites et à l’analyse des défaillances. ACP offre des capacités de modélisation par éléments solides efficaces et de premier ordre, ainsi qu’une plate-forme offrant de nombreuses possibilités d’échange d’informations sur les modèles. Il prend en charge le format de fichier IAO composite HDF5, indépendant du fournisseur, pour la communication avec des outils tiers, dont beaucoup sont dédiés et liés à la fabrication de composites. Au-delà de la modélisation des structures composites, Ansys Composite Cure Simulation (ACCS) simule le durcissement au cours des processus de fabrication. ACCS est une extension d’Ansys Mechanical et vous aide à simuler le processus de durcissement d’une pièce et à prédire les contraintes résiduelles et les distorsions induites par le processus pour réaliser des analyses de compensation.

Il s’agit notamment des SPAR, des FPSO, des semi-submersibles, des plates-formes à jambes tendues, des navires, des dispositifs d’énergie renouvelable et des brise-lames. Notre produit, Ansys Aqwa, a été largement utilisé dans les secteurs du pétrole et du gaz, des énergies renouvelables et de l’ingénierie générale pour modéliser l’installation et l’utilisation d’équipements en pleine mer ainsi que dans les ports ou les endroits abrités

Le couplage unidirectionnel résout la simulation CFD ou Ansys Mechanical initiale et transfère automatiquement les données vers l’autre système. Dans une simulation à couplage bidirectionnel, les simulations fluidiques et structurelles sont configurées et résolues en même temps et les données sont automatiquement transférées entre les deux solveurs afin d’obtenir des résultats robustes et précis

Les fonctions de journalisation et d’écriture de scripts permettent un développement rapide et une formation aisée des nouveaux scripts.

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CADFEM – Votre partenaire unique pour la simulation

Que vous ayez besoin d’une analyse de résistance statique ou de l’application de propriétés matérielles spécifiques, l’expertise en simulation de CADFEM est à votre service pour vos projets de développement.

Avec plus de 50 formations variées, nous vous transmettons les compétences nécessaires pour aborder des domaines tels que la mécanique des structures, la thermique, l’acoustique, et bien d’autres encore. Grâce à nos conseils personnalisés, accédez rapidement à une large gamme de logiciels et de licences adaptés à vos besoins.

Pour en savoir plus sur nos formations, vous pouvez consulter notre page dédiée.

RÉFÉRENCES CLIENTS

Nous maîtrisons différentes techniques de simulation et nous nous engageons à assurer le transfert de compétences vers vos équipes. Notre objectif est de vous permettre de réaliser avec succès votre projet de simulation.

Pagination et Texte Déroulant
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Calcul des agrafes en plastique : Analyse structurelle statique du modèle de base

L’analyse structurelle statique des agrafes en plastique considère quatre cas de charge : montage Boitier/Boitier, arrachement des clips, montage Boitier/Siège, et arrachement Boitier/Siège. Par une application d’une simulation statique, linéaire et non linéaire, les contraintes et déformations en usage ont été évalués. Les champs de déformations et de contraintes Von-Mises, les forces et moments à déterminer, ainsi que les courbes Force-Déplacement et Contrainte-Déplacement ont été fournis au client

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Détermination de la réponse dynamique structurelle du « Battery pack »

L’analyse visait à déterminer la réponse dynamique structurelle du « Battery pack » à une accélération de base variable en fréquence. Le modèle FEM fournit les fréquences naturelles de vibration, les déplacements et contraintes maximaux pour chaque axe, ainsi que la réponse de force adaptée aux conditions limites fixes. Les analyses modale, du spectre de réponse et des vibrations aléatoires ont révélé que le déplacement maximal se produisait dans la direction Z, particulièrement avec des amortisseurs.

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Calcul élastoplatique et tenue en fatigue d’une coupelle d’amortisseur

La simulation vise à prédire la tenue en fatigue et à valider le modèle numérique (sans et avec une chape) à l’aide de tests physiques statiques, notamment des tests de flexion en position ouverte et fermée. La modélisation inclut la fixation de la chape, l’étude avec des éléments coques (shell elements), ainsi que la modélisation des soudures et leurs effets. La validation du modèle numérique a été faite également du point de vue de la fatigue en utilisant la méthode de Dang Van comme critère d’acceptation. De plus, la méthode de « submodeling » est introduite pour des études détaillées et approfondies.

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Vérification de la résistance mécanique d’un bogie en acier par calcul (EF)

L’objet de la simulation est la vérification par calcul éléments finis de la résistance mécanique du dimensionnement d’un bogie en acier, selon la fiche UIC 510-3, norme EN 12663 et les contraintes admissibles en fatigue. Les situations étudiées sont les sollicitations exceptionnelles, les efforts dynamiques et un essai de fatigue. Le châssis du bogie en P265GH respecte les critères de résistance et montre une durée de vie supérieure à 1e7 cycles.

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Analyse de la stabilité structurelle d’un DVD (Diverter Damper Blade)

L’objectif de cette simulation est de déterminer la stabilité structurelle du DVD. Le modèle Ansys réalisé a été vérifié et recalculé sans remarquer aucune manipulation en termes de discrétisation FEM, de propriétés des matériaux, de conditions aux limites et de résultats du post-traitement. De plus, d’après les résultats obtenus dans l’analyse structurelle, nous avons pu conclure que le DVD fonctionne dans une marge de contrainte mécanique légèrement sûre.

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Analyse de la stabilité structurelle d’un composant sous chargement dynamique

Cette analyse a pour but de déterminer la stabilité d’un composant soumis à un chargement dynamique. Le modèle numérique a permis d’évaluer les réponses vibratoires sous différentes fréquences et amplitudes. Les résultats ont montré des zones critiques en termes de contraintes maximales, nécessitant des ajustements pour améliorer la performance et la sécurité du composant en conditions réelles.

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PORSCHE : Analyses thermomécaniques de séchage à l’aide de VPS/DRY

Dans le processus de peinture automobile, la carrosserie en blanc avec la couche d’e-coat appliquée passe dans un four pour sécher la peinture, durcir les alliages d’aluminium, sécher les adhésifs et étendre la mousse. Des normes strictes garantissent une température uniforme pour éviter les défauts ou déformations. Cependant, des températures trop élevées ou des gradients importants peuvent endommager la peinture et provoquer des contraintes thermiques, surtout dans les mélanges d’aluminium et d’acier. Ces contraintes risquent de dépasser les limites du matériau, entraînant des déformations permanentes, le tout dans un temps limité pour assurer une production efficace et de haute qualité.

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Système photovoltaïque sous la pression du vent

Les systèmes photovoltaïques à grande échelle sur toits plats doivent répondre à des critères stricts, notamment la charge due au vent. Pour préserver l’étanchéité, aucune vis ne doit être utilisée, et des structures à entretoises horizontales compensent les forces latérales. Les forces de levage verticales sont équilibrées par le poids propre du système, sans dépasser la capacité de la structure du toit. L’ajout de masses excessives étant exclu pour éviter les surcharges, le système doit être conçu pour résister au vent tout en maintenant des coûts compétitifs, garantissant ainsi une production d’électricité efficace et économiquement viable.

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Calcul du champ électrique pour un disjoncteur à vide

La société Richard AG développe et fabrique des disjoncteurs, contacteurs, isolateurs et raccords pour l’alimentation des trains dans le monde entier et assure également le service et l’assistance technique pour l’industrie ferroviaire et le trafic. L’un des principaux objectifs de Richard AG est de répondre aux besoins individuels de ses clients en faisant preuve d’une grande flexibilité. Il est essentiel d’éviter les dommages dus aux décharges coronales et aux pannes électriques pour assurer un fonctionnement robuste dans les disjoncteurs à vide. Une simulation numérique avec ANSYS Workbench a été réalisée pour valider la conception des conditions d’exploitation en fonction des besoins spécifiques du client.

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Simulation d’interférences pour le positionnement d’antennes sur hélicoptères

Kopter Group a été fondé pour le développement, la construction et le support d’une nouvelle génération d’hélicoptères à turbine avec carénage en matériaux composites. Avec cette vision industrielle, le Groupe Kopter a développé le SH09, garantissant à l’opérateur des performances opérationnelles, une sécurité et un cycle de vie supérieurs. Un hélicoptère moderne a besoin d’un grand nombre de systèmes haute fréquence (HF) pour la communication et d’autres applications. Les dysfonctionnements causés par les interférences électromagnétiques (EMI) des différents systèmes HF doivent être évités.

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Modules de communication pour les applications IoT

Dans le développement d’appareils électroménagers, l’Internet des objets (IoT) est essentiel pour BSH Hausgeräte GmbH afin de maintenir un avantage concurrentiel. Des modules de communication polyvalents et compacts sont conçus pour fonctionner fiablement sur divers sites. Les antennes WLAN bi-bande, intégrées sur le circuit imprimé, nécessitent une adaptation d’impédance large pour garantir des performances acceptables dans divers environnements. Avec l’augmentation des exigences de traitement, les fréquences d’horloge et les débits de données numériques augmentent, impactant les réseaux de distribution d’énergie et l’intégrité des signaux des bus à grande vitesse sur le circuit imprimé.

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Analyse électromagnétique des aides auditives inductives

Les prothèses auditives avec transducteurs intégrés offrent un confort auditif accru aux malentendants dans les lieux publics tels que les théâtres et les églises. Un signal électromagnétique généré par une boucle dans le sol (boucle auditive) est capté à l’aide d’une télé-bobine (telecoil). L’aide auditive elle-même émet généralement aussi des champs électromagnétiques. Ces champs superposés posent un défi en ce qui concerne l’intégration de la télé-bobine dans l’appareil, qui doit être robuste du point de vue électromagnétique. L’objectif principal de l’étude – outre la validation du modèle – était de caractériser l’influence de la forme des ressorts de la batterie et des pistes du circuit imprimé sur le signal de sortie de la télé-bobine au travers d’expériences virtuelles électromagnétiques.

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