Salut salut!
Bon toujours avec mes problèmes de modélisation de flexion de ski, je reviens cette fois ci sur un problème plutôt d'ordre logiciel : je voudrais modéliser mon ski comme une structure sandwich (âme en bois, peau en prepregs), mais mon problème est sur l'épaisseur du noyau : elle varie le long du ski, et je ne sais pas comment modéliser cela sous Abaqus, quelqu'un aurait une solution?
Merci, bonne soirée!
salut
ça dépend... quelle modélisation comptes tu réaliser ? Shell, volumique ?
avec des coques, un découpage de ta structure avec différentes sections serait à creuser ?
Salut!
Je pensais plutôt à un modélisation volumique.
Tu veux dire, diviser mon ski en plusieurs éléments de section constante? Dans ce cas une modélisation de type shell est envisageable non? Par contre je vais avoir des problèmes au niveau des jonctions de mes sections non?
Bonjour,
Avez vous regardé les liens suivant.
Cordialement.
Jaunin__
http://forums.futura-sciences.com/ph...-variable.html
http://www.skipass.com/forums/sports...jet-11319.html
Bonjour,
oui j'étais tombé sur la discussion à propos de la modélisation de l'arc, très intéressant! Mais comme l'auteur, j'étais arrivé au problème de continuité : comme on calcul la flèche des 2 cotés de façon indépendantes, forcément au milieu on a un problème de continuité. J'avais donc abandonné cette méthode.
J'ai finalement réussi à faire un feuille Excel qui tiens la route je pense, j'ai mixé la théorie des poutres à la théorie des stratifiés, et j'arrive à des résultats plutôt cohérents.
Rapidement :
-Premièrement, en rentrant les cotes du ski (rayon, tip, tail waist) je modélise "grossièrement" la géométrie de mon ski. J'obtiens donc la largeur de mon ski en fonction de la longueur (divisée en morceau de l'ordre d'un cm).
-Je fais de même avec l'épaisseur (en gros, 6mm, puis épaisseur croissante linéairement jusqu'à 13mm, puis décroissant jusqu'à 6mm, puis constante).
-Je modélise ensuite l'emplacement du noyau et des stratifiés en fonction de la longueur, avec pour chacun une largeur (le noyau n'occupe pas toute la largeur du ski, il y a la largeur des chants ABS à soustraire) et une épaisseur
-"Connaissant" les propriétés des laminés et du noyau (là c'est un peu plus flou, assez difficile à déterminer, dépend de la fraction volumique de colle, de l'épaisseur...), je fais alors appel à la théorie des stratifié.
Pour pas vous perdre, j'ai mais petit morceaux de 1 cm de ski tout le long de mon ski, d'épaisseur, largeur et composition (laminé, noyau) définis.
Sur ces morceaux, je calcul la matrice de rigidité Q de chaque laminé (calculé grâce au type de fibre, fraction de résine, orientation), et celle du noyau. De cette matrice de rigidité, je calcul le D11 de chaque couche avec la formule : D11 = Q11(h(n+1)^3-h(n)^3), où h(n+1) est la cote géométrique supérieure de ma couche, et h(n) la cote de la couche inférieure.
Et là, je fais l'approximation pas forcément justifiée de dire que d11 = 1/D11 (d11 est normalement l'inverse de la matrice reliant la contrainte normalisée aux déformations), et je néglige la matrice B qui couple la traction à la flexion (approximée égale à 0). J'ai lu ici est là que sa contribution était souvent assez faible, mais sur plusieurs centaines d'éléments ça peut devenir important, je n'espère pas...
Connaissant mon d11 de chaque tronçon, j'utilise alors le théorème de Castigliano pour calculer la flèche au point d'application de la force seulement : vous pourrez truver la formule sur internet, j'intègre mon moment fléchissant fois sa dérivée par rapport à la force appliquée, divisée par <EI>, et je remplace le terme <EI> par B/d11, où B est la largeur de la poutre (c'est justifié dans le cas de sandwich symétrique, si ce n'est pas symétrique je ne sais pas si je commet une grande erreur...). Pour chaque élément j'obtiens donc une contribution à la flèche ; quand je les sommes, j'obtiens alors la flèche au point d'application.
Bref, j'ai dû vous perdre avec toute ces explications, en tout cas j'ai quelques paires de ski sous la main, et mon modèle marche plus ou moins bien selon les paires de ski... (erreur de 10-15%, des fois plus rigides que la réalité, parfois plus souples)...
Ce modèle est TRES loin d'être parfait, à commencer par les propriétés des composants qui sont dures à obtenir de manières exact. Ensuite, je fais beaucoup d'approximations pas toujours justifiées...
Bref, c'est pour cela qu'un modèle d'élément fini m'aiderait beaucoup, j'éliminerais certains sources d'erreurs je pense =)! J'ai la chance d'avoir Abaqis gratuitement avec mon statut étudiant, donc j'essai d'en profiter. Si il y a des connaisseurs je suis preneur =)
Bonjour,
Merci pour l'explication très détaillée, j'ai essayé de ne pas trop me perdre.
Avez-vous essayé de contacté un fabricant de ski pour savoir comment il si prend.
Cordialement.
Jaunin__
A voir... Je suis intéressé par les résultats en tout casEnvoyé par freebird1992
Mais sinon je reste confiant sur la faisabilité (regarde le User's Manual §26.6.5 --> "Defining a variable thickness for conventional shells using distributions")
Bonjour,
C'est juste pour information.
Cordialement.
Jaunin__
http://www.comsol.com/zmags/comsol-news-2014
Avec du retard, merci pour vos réponses! Je suis en train de creuser un peu tout ça, je vous tiens au courant de mes résultats!
J'ai essayé de comprendre le User's guide sur les distributions, mais pas évident à comprendre du tout. Je n'ai pas bien réussi à comprendre comment définir une distribution afin de définir la variation d'épaisseur du noyau, notamment le champ "field" je ne voit pas du tout à quoi il correspond. Peut-être que quelqu'un peut m'aider? Je suis encore novice sous abaqus, ces questions sont peut etre des questions toutes betes...
Sinon, pour définir mon sandwich je pensais peut etre dessiner le shape 3D du noyau en tant que solide déformable, puis y superposer des shells au dessus et en dessous auxquels je défini les propriétés de mes fibres (orientation etc...). Et je défini un contact parfait entre toute ces couches (le problème est alors de définir la couche maitre et les esclaves...).
Si quelqu'un a des idées je suis preneur =)!
Je pense que le Field va te servir à définir la distribution spatiale de l'épaisseur de ta section. Grosse modo, ça sera une fonction ep=f(X,Y,Z). Après pour l'aspect "composite" de la chose, tu dois sans doute avoir la possibilité de faire varier l'épaisseur de tes couches avec le module Section je suppose.
Je me contente de te donner des pistes de réflexion, à toi de les faire fructifier (et partager tes découvertes)
Merci je vais essayer de creuser ça! Ca pourrait vraiment être intéressant si c'est faisable (et à priori y'a pas de raison!!).
Sinon, côté calcul à la main je suis finalement passé par Scilab, bien plus efficace et facile pour travailler avec les matrices.
En fait, la différence par rapport à ma feuille excel, c'est que je que je calcul toute la matrice de rigidité de chaque éléments (matrice ABD), donc à priori résultats plus précis car moins d'erreurs d'approximations. Les résultats reflètent à priori pas mal la réalité, le seul problème est que le résultats dépend énormément des épaisseurs de chaque couche, et il est difficile de connaitre les épaisseurs exact de fibres et les profils du noyau.
Mais je ne désespère pas et continu de chercher =) Je vous tiens au courant de mon avancement!
Bonjour,
Alors concernant la modélisation sous abaqus, j'ai un peu avancé pour définir une épaisseur variable à mon noyau : en effet, en édiant le "composite layup" dans le module "property, en cliquant droit sur "thickness" du pli concerné, on peut soit donner une épaisseur constante, soit la définir à partir d'une distribution.
La distribution est définie en créant un "field", le problème est que l'on peut créer une distribution pour un pli qu'à partir d'un champ discret (discrete field), càd qu'il faut remplir un tableau avec le numéro de l'élément et son épaisseur correspondante... Ca peut vite devenir long suivant le nombre d'éléments. J'ai essayé à partir d'un champ analytique (donné avec une formule de type y=f(x)), mais impossible de l'utiliser pour définir l'épaisseur d'un pli (on peut par contre l'utiliser pour l'épaisseur totale du shell, mais dans mon cas la seule épaisseur qui varie est celle de noyau, celle des autres plis sont constantes).
J'ai remarqué que le numéro des éléments était donné de façon assez aléatoire, y a t'il un moyen de maitriser cela afin de remplir le tableau (élément, épaisseur) avec une macro?
Sinon, je pensais modéliser mon noyau en tant que solide, et les couches de fibres en tant que shell en les "plaquants" sur les faces supérieurs et inférieurs du noyau, est-ce faisable? Je n'arrive pas à "plaquer" des shells sur un solide...
* Renumbering des éléments: hélas, pas grand chose de facilement faisable sous CAE à mon avis, je m'étais déjà penché sur la question... il faut soit passer par un autre mailleur qui possède ce genre de fonctionnalités (FEMAP ?) ou retravailler les fichiers inp à la main.
* pour ton modèle solide + fibres: peux-tu me faire un schéma de ce que tu veux modéliser ? si je comprends bien, je te dirai de regarder la création d'une peau à ton volume (cherche la création de "skin" dans le manuel du CAE). Ensuite tu définis ta section composite à la skin pour définir tes couches.
Affaire à suivre...
Ok merci fabulousfab
Voilà le schéma (fait en 2mn, très très grossier... ^^). En noir un shape grossier du noyau, en rouge mes couches de fibres.
Ah oui en effet je pense qu'en ajoutant une skin à mon noyau ça peut peut etre donner des résultats pas mal. Je vais me pencher là dessus.
Autre question qui n'a pas grand chose à voir avec abaqus : connaissez-vous une formule pour calculer l'épaisseur d'un composite pressé connaissant les fibres, leur titre, grammage et fraction de résine? Il s'agit principalement de nappes.
J'ai trouvé des formules sur internet (fonction du grammage, densité des fibres/matrices, et de la proportion de colle) mais elles ne me semblent pas refléter la réalité : pour une couche à base d'hybride verre/carbone notamment, l'épaisseur calculée me semble bien inférieure à l'épaisseur réelle... Je vais essayer d'en "bidouiller" une sinon...
Bonjour, Freebird1992,
Vous deviez mettre un schéma.
Cordialement.
Jaunin__
http://forums.futura-sciences.com/te...s-jointes.html
Oui en effet avec la pièce jointe c'est mieux... ^^
Vu que le schema n'est pas très claire, je préfere préciser pour plus de clarté : il s'agit d'une coupe longitudinale du noyau, avec une géométrie très approchée (épaisseur maxi constante sous le patin, et qui diminue vers le tip et tail)
Alors y'a un peu de nouveau : je ne suis pas passé par des "skins", mais j'ai directement créé des surfaces à partir de mon "Part" qui contient le design 3D du noyau (surface supérieure et surface inférieure) ; j'ai créé une section shell composite avec mes différents plis pour chacune des 2 surfaces, que j'ai alors assigné à mes surfaces que j'ai préalablement défini. Quant au noyau, j'ai définit mon matériau pour le noyau, que j'ai appliqué à tout le solide.
Je ne sais pas du tout si la façon de faire est correcte, est-ce que je peux vraiment m'en sortir avec une telle méthode?
Je pense que ça doit être équivalent... Mais si c'est le cas je ne vois pas trop pourquoi ils se sont embêtés à implémenter la fonction skin dans Abaqus.
Tu pourrais éventuellement faire une comparaison entre les 2 modèles pour t'en assurer.
