Ansys Workbench: Aide pour l'interprétation des résultats

[Learning process]

Bonjour, je me pose quelques questions par rapport à un commentaire d'un de mes professeurs par rapport à des résultats obtenus sur Ansys Workbench (malheureusement je n'ai pas de moyen de le contacter).

Le sujet portais sur l'étude d'un essieu de skateboard (cf schéma ci-dessous)
Essieu_Schéma.PNG

J'ai fais le modèle Workbench de telle sorte à être dans le cas le plus défavorable (c'est à dire avec une seule des deux roues de l'essieu en contact avec le sol (exemple : virage)) donc avec une seule force résultante du contact sol/roue (d'un seule côté de l'essieu).
Essieu_Force.png

Les résultats obtenus sont supérieurs à la limite d’élasticité du matériau qui est de 210 MPa.
Essieu_Résultats.png

Même si la limite d'élasticité a été dépassé, l'enseignant a pu commenter que la surface où la limite d'élasticité était dépassée (dans un congé) était trop proche de la zone d'application de la force et ainsi, les résultats obtenus ne sont pas représentatif de la réalité. Il a pu ajouter qu'afin d'avoir un résultat réaliste pour la zone d'application de la force, il faudrait importer un assemblage avec en plus, la roue et les deux roulements afin de ne pas avoir la force directement appliquée sur une surface que l'on veut étudier (mais plutôt sur la roue par exemple).

Je me demande si mon interpretation de son commentaire est bonne et s'il faut ainsi, pour toutes les études en statique, ne pas faire attention aux endroits proches des zones d'application des forces et/ou proche des zones avec des conditions aux limites (ex : Support fixe sur une face / Support sans frottement).

Merci pour votre aide.
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[Naalphi]

Bonjour

Vous ne montrez pas où vous avez appliqué la force (que je suppose être à la base de l'axe, ce qui justifierait pleinement les remarque de votre prof : "ne pas avoir la force directement appliquée sur une surface que l'on veut étudier").
Il serait aussi intéressant de savoir comment vous l'avez déterminée.

Quoi qu'il en soit, le maillage de votre objet me semble bien trop grossier et chaotique pour espérer un résultat intéressant (nécessité au moins d'augmenter leur nombre sur et autour du congé).
(https://fr.wikibooks.org/wiki/M%C3%A...er_un_ensemble).

Votre essieux étant relativement complexe en lui seul, peut-être que le réduire à l'axe et d'un bout seulement de la structure le portant (avec modélisations de la roue et roulement, voire de la tension due au serrage de l'écrou..), pourrait permettre de rapidement de se faire une bonne idée.

[Learning process]

Bonjour,
J'ai placé la force sur la surface de l'axe (comme ci-dessous). J'imagine que Ansys interprète cela comme une force appliquée au milieu de l'axe (16mm).



Pouvez-vous expliquer pourquoi cela "justifierait pleinement les remarques de mon prof" ?
Est-ce lié à l'Hypothèse de Barré de Saint Venant (j'ai très peu de connaissance sur le sujet) ?
J'ai pu lire que d'après cette hypothèse "les résultats des simulations ne s'appliquent valablement qu'à une distance suffisamment éloignée de la région d'application des efforts intenses (deux à trois fois la largeur de la section normale)" or ici n'avons nous pas ce critère validé ? Vu que l'axe est de diamètre 8 mm et de longueur 32 mm.

Je note ce que vous avez dit pour le maillage et j'appliquerai les indications du wiki pour mes prochaines études.

[Naalphi]

Bonjour

550 N , sérieusement ?
, de plus : charge ponctuelle sur une surface = me fait beuguer... (mais peut-être qu'Ansys Workbench sait...)

Pour info (St venant et maillage tout ça...) : https://kathryncoltrinbooks.com/fr/a...-saint-venant/

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour,

J'ai placé la force sur la surface de l'axe (comme ci-dessous). J'imagine que Ansys interprète cela comme une force appliquée au milieu de l'axe (16mm).

Je ne crois pas, la charge est sur toute la longueur de l'axe.
Vous devez créer une zone de l'application de la force.
Cordialement.
Jaunin__

[le_STI]

Salut.

Je suis d'accord avec Naalphi et Jaunin, que je salue :

-ton maillage semble trop grossier
-la force est très certainement répartie sur toute la surface en surbrillance (j'avoue ne pas utiliser Ansys, mais cela me semblerait logique)

Il m'arrive assez régulièrement de faire ce que ton prof te propose, à savoir étudier un assemblage afin d'améliorer le réalisme de la simulation.
Si j'avais eu à simuler cet essieu sous Creo Simulate (que j'utilise), j'aurais probablement commencé par créer des surfaces représentant les interfaces roulements/axe, puis j'aurais créé un point dans l'espace situé au centre de la face de contact roue/sol. Ensuite j'aurais appliqué la force sur ce point et lié le point aux surfaces précédemment créées via un "weighted link".

Si tu as la possibilité de faire quelque chose d'équivalent dans Ansys cela pourait déjà t'apporter un petit plus tout en évitant l'allongement du temps de calcul dû à la simulation d'un assemblage.

Sinon :

.... s'il faut ainsi, pour toutes les études en statique, ne pas faire attention aux endroits proches des zones d'application des forces et/ou proche des zones avec des conditions aux limites (ex : Support fixe sur une face / Support sans frottement).

Comme le dirait Creo Simulate :

** Warning: The measures marked by an asterisk (*) were evaluated at (or close to) results singularities. The values of these measures may be inaccurate, and you must use engineering judgment when interpreting them.