[RDM] Elongation d une piece apres impact

[mAx6010]

voila, la partie solide de la meca n est vraiment pas ma tasse de the.
On a une piece qui s est brisee lors de l impact sur son siege.
La dite-piece est en fait un "booster" pour accelerer le mouvement d un cylindre dont la chambre superieure est soumise a 340bar.
Lors de l impact la piece n est plus solidaire du cylindre.
voila en gros pour le dispositif (schema en bas).
On m a demande de calculer les deformations de la piece pour pouvoir l optimiser.
L idee etant d ameliorer l absorption d energie par ses deformations axiales.
J ai proMechanica et bien entendu je peux seulement calculer la statique.
Je dois donc me debrouiller avec ça.
La piece etant axi-symetrique, j ai donc fait du 2d-axi avec contacts au niveau du siege.
J ai fait plusieurs calculs afin d evaluer la force qui doit etre exercee pour avoir rupture (force qui s ajoute aux forces de pression de l huile hydraulique).
Je trouve une valeur grosso modo de 185KN.
J ai donc mon champ de contraintes avec une region dont la valeur excede la valeur de rupture du materiau (1000N/mm**2 pour l ETG100), donc risque de rupture
Je regarde les deformations locales au niveau du siege et j en deduis la valeur de la distance de deceleration de 0.16mm (je sais, je suis tjs en statique. mais bon...)
De la j en deduis la valeur de la force d impact, sachant que des mesures donnent la vitesse juste avant l impact de 0.9m/s.
Donc le theoreme de l Ec, me dit que : W(F_impact)= Ec(tf)-Ec(ti)
F_impact . S_impact = 1/2. m . (0-0.9**2)
D ou une force d impact de 878N (masse de la piece 0.347g)
La valeur de la force me parait faible par rapport a celle que j ai du appliquee pour obtenir rupture.
Est-ce que j suis cense tenir compte des forces de pression? (pour moi non car j e considere la force de l impact comme une resultante de toutes les autres forces).
Et la je bloque: je voudrai savoir comment se repartit cette force de part et d autre du siege pour qu il y ait elongation de la piece (compression par la droite, traction par la gauche)
Si y a des pros de la rdm...

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[Jaunin]

Bonjour, MAx6010,
Je viens de voir votre question (je suis surpris de ne pas l'avoir vu avant ?).
Avez-vous pu résoudre votre problème avec proMechanica. Quelle est votre version de WildFire.
Avez-vous le module dynamique, réponse dynamique au choc.
Cordialement.
Jaunin__

[mAx6010]

j ai la version Wildfire 3.0
Le module dynamique est inclus, mais c est surtout pour les vibrations et les modes vibratoires.
Le pb n est pas "resolu", mais je me suis concentre sur les efforts tranchants.
En effet la piece a cede a cause du flexion trop grande. Les contraintes engendrees sont bien localisees la ou la piece a cede.
Mais ça reste du statique lineaire

[invitefbc58bad]

Bonjour,

J'ai un peu de mal à bien saisir la situation, manque peut etre un schéma d'ensemble du mécanisme pour bien voir ce qui travaille.

Néanmoins c'est normal de dépasser la limite à rupture pour la force "de rupture" que vous avez calculé vu qu'il y a les coefficient de concentration de contrainte à prendre en compte.

Par contre, 9000MPa ca parait beaucoup... il n'y a pas un pb de maillage la dessous ?

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[mAx6010]

Oui probleme de maillage, c est bien ce qui me desole avec ProM. Aucun controle du maillage enfin quasiment aucun.
Le principe du mecanisme est simple: la cartouche baignant dans l huile se deplace sous l effet de la pression de celle-ci (340bar).
Elle percute le siege du bloc. Le siege etant en fait une arete, d ou les singularites quant aux contraintes.
Mais bon la rdm c est pas trop mon domaine (moi c est plutot les fuides et la CFD), et je trouve que la documentation de Pro-Mechanica est assez pauvre et en plus en allemand.
Si vous avez de la doc en français, je suis prenneur

[mAx6010]

Voici un schema (exagere), j espere qu il est comprehensible

Par contre quand vous parlez de facteur de concentration de contraintes, pour moi ce n est pas clair.
J avais cru comprendre que ces facteurs etaient utiles lors des calculs "a la main". Dans le calcul par elements finis, je comprends alors qu on en a pas besoin car la geometrie de la piece est approximee par le maillage.
C est comme pour un calcul de perte de charge en hydraulique. Les formules empiriques parlent de coefficients de perte de charge alpha-d, alors qu un calcul CFD ne prend pas du tout en compte ces coefficients.
Et les resultats CFD sont en accord avec les predictions suivant les formules empiriques
Non?

[Jaunin]

Bonjour, MAx6010,
Oui proMech à un maillage très spécifique, mais selon votre image il a réduit le maillage au contact.
Je pense aussi que les facteurs de concentration de contrainte sont pour les calculs manuels, la géométrie de la pièce doit faire son travail dans ce genre de programme.
Je suis surpris que vous ayez la doc en allemand vous devriez au moins l'avoir aussi en anglais.
Avez-vous été voir sur le site PTC, vous avez accès à des documents, ou vous pouvez aussi leur envoyer votre fichier qui vous retournerons avec des informations.
Vous pouvez essayer aussi ici : http://www.cadxp.com/forumXForum-31.htm
Je vous joins en MP une doc en français, mais c'est un gros fichier.
Je n'ai pas bien compris votre formule en gras au centre du dessin. Je vois aussi que vos textes sont en allemand ?
Cordialement.
Jaunin__

[mAx6010]

Mes textes sont en allemands car je travaille en Suisse allemanique

De quelle formule me parlez-vous?

[invitefbc58bad]

Bonjour,

Ce que je voulais dire en parlant des coefficients de concentrations de contraintes, c'est effectivement que si vous faites un calcul a la main pour injecter un effort dans le logiciel, il faut en tenir compte. Si vous faites des itérations avec le logiciel alors pas de pb, il le fait tout seul comme un grand.

En ce qui concerne le maillage, j'utilise bcp pro mechanica et il se trouve que parfois le résultat maillé est incroyablement faux... En fait les éléments de maillage proches sont de tailles tellement différentes que les conditions aux limites de chaque élément sont à la limite de la divergence. On obtient donc des zones tres peu chargées et à d'autres endroits , des zones beaucoup plus chargées que la réalité. Donc juste attention aux maillage et à sa facon de calculer.

Un ex concret : Sur une pièce de géométrie vraiment complexe, une zone etait tres simple, assimilable à un axe encastré et chargé (c'était un galet de roulement). La contrainte à la main se détermine aisément et j'avais trouvé quelque chose de l'ordre de 500 MPa. Le logiciel, avec le même chargement et les mêmes conditions me donnait plus de 6000 MPa ...

Cordialement

[Jaunin]

Bonjour, MAx6010,
Vous êtes de l'autre côté du Röstigraben, vous avez de la chance que les textes ne soit pas en Swisser Deutsch.
Bon, c'est pour la formule : F=pi/4.e^-6.(50^2-34^2).1750.e^5=185kN
ProMechanica au début c'était Rasna, il parlait d'un système de maille P9 qui nécessistait moins de point pour le maillage.
Cordialement.
Jaunin__

[mAx6010]

La formule est celle d une force etant egale a la surface multipliee par la pression, le tout dans le SI.
A= pi/4 x (d1**2-d2**2), d1 et d2 etant les diametres des joints