exemple maillage

7/30/2019 exemple maillage

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Cahier des charges de maillage Poutre

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Conception Poutre Rfrence : 1.0 Cahier des charges de maillage Poutre

Cahier des charges

de maillage Poutre

Cette mthodologie ne s'applique qu'aux pices mtalliques.

Objectifs :

Lobjectif de ce Cahier des Charges est de donner les rgles de maillage de poutre appliquer pour ledimensionnement :- en raideur- sous efforts maxis- en fatigue


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MODIFICATIONS

Indice de rvision Date de modification Nature des modifications

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REDACTEUR VERIFICATEURS

Nom : Nom :

Date : Date :


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Sommaire

1 La dfinition numrique..................................................................................................42 Les units.......................................................................................................................43 Le maillage.....................................................................................................................4

3.1 Les lments coques .............................................................................................43.2 Les lments volumiques...................................................................................... 53.3 Qualit des lments .............................................................................................6

4 Le respect de la gomtrie.............................................................................................84.1 Flche....................................................................................................................84.2 Pices raboutes.................................................................................................... 8

4.2.1 Le raboutage laser..............................................................................................................9

4.3 Les pices bordes ................................................................................................94.4 Les emboutis .........................................................................................................94.5 Les bossages .......................................................................................................104.6 Les soyages .........................................................................................................104.7 Le respect de la fonction de la pice................................................................... 114.8 Symtrie ..............................................................................................................12

4.8.1 Cas des pices multiples. .................................................................................................125 Maillage des rayons .....................................................................................................136 Maillage des bords de trous.........................................................................................14

7 Absorbeurs avant et arrire..........................................................................................168 Maillage des cordons de soudure ................................................................................178.1 Cas du soudage dangle ......................................................................................188.2 Cas du soudage clin ......................................................................................... 188.3 Maillage des extrmits des cordons de soudure ...............................................19

9 Gestion des proprits physiques................................................................................2010 Gestion des matriaux .................................................................................................2011 Gestion des groupes dlments..................................................................................2012 Repres .......................................................................................................................2013 Contraintes de conception de maillage ........................................................................ 2014 Livrables.......................................................................................................................20 15 Annexe 1 Rapport qualit des lments ......................................................................21


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1 La dfinition numrique

- Le maillage s'appuiera sur une dfinition CAO issue dun logiciel avec des entits solides et

surfaciques.- Les repres seront fournis dans la dfinition numrique.

- Les lments coques s'appuient sur la fibre neutre et les lments volumiques sur une dfinition auxcotes nominales.

- Afin de modliser les flux d'efforts dans la poutre, le maillage des cordons de soudure devra respecterle cahier des charges.

- Les zones soudes doivent tre dfinies au plan :- longueur, largeurs (Lc1 ; Lc2), pour les cordons.- position pour les points de soudure.

- Les zones dappui pour les entretoises, les rondelles, les crous pour les assemblages doivent trematrialiss sur le plan.

- Les points fonctionnels doivent tre dfinis sur le plan CAO.

2 Les units

Utiliser les units suivantes :mm N kg rad - C - millisecondeEx : E acier : 210000 N/mm

Attention aux units par dfaut

3 Le maillage

Les pices mailles seront dans le repre vhicule fourni.

Afin dobtenir un maillage uniforme la taille globale (moyenne) est de 7*7 pour les lments coqueset de 7*7*7 pour les lments volumiques.

La taille maxi admise est de 10*10 pour les lments coques et de 10*10*10 pour les lmentsvolumiques.

Il ny a pas de taille mini spcifie de manire pouvoir apprhender des phnomnes trs locaux.Dans le cas o le maillage ne serait pas uniforme, la transition entre les zones de maillages de taillesdiffrentes doit tre progressive de sorte que le rapport de taille soit 2 entre deux lments voisins(ex 1,2,4,5).

3.1 Les lments coques

Les lments utiliser sont :


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Linaire 4 nuds Linaire 3 nuds

Un nombre limit (10/100 maxi) dlments triangles (3 nuds) est admis pour permettre le maillagedes zones difficiles.

Il ny aura aucun triangle en bord libre (bord de tle, bord de trou), dans les rayons (rayondemboutissage, de fonderie, de forge, dusinage) et dans les zones soudes.

3.2 Les lments volumiques

La taille globale prconise est de 7 * 7 * 7 de ct.

Dans lhypothse o le calcul ralis avec Abaqus il est demand 3 lments minimum danslpaisseur (avec Nastran, 2 lments dans lpaisseur sont suffisants).

Remarque : pour obtenir un nombre suffisant dlments dans lpaisseur on est souvent amen raliser des maillages de taille infrieure.

Les lments utiliser sont :

Ttradre 10 nudsHexadre 8 nuds Pentadre 6 nuds

Elments dgnrs pourremplissage (5/1000)

Les Ttradres 4 nuds sont accepts par les codes de calcul. Ils sont utiliss uniquement en phasetransitoire de maillage.

Elments ttradres paraboliquesPour les lments ttradres paraboliques, les nuds intermdiaires ne sont pas sur la gomtrie (ils sontau milieu des nuds sommets).

Pour garantir une bonne qualit des lments en peau avec une continuit de tailles et un minimumde degrs de liberts, il faut effectuer les tapes suivantes :

1re mthode : mailler la peau en T3,

vrifier la qualit des triangles, remplir avec des lments T4, dtruire les lments T3, passer les lments T4 en T10, rgnrer le maillage de peau en membrane T6.

2me mthode : mailler la peau en T3 linaire,

vrifier la qualit des triangles,


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passer les lments T3 en T6, remplir en lments T10, attribuer la proprit membrane aux lments T6.

Elments hexadres linaires

Pour les hexadres linaires

o Un nombre limit (5/100 maxi) dlments pentadres (6 nuds) est admis pour permettre lemaillage des zones difficiles.

o Il ny aura aucun pentadre sur bord libre ou autour des trous.

o Le nombre dlments dans lpaisseur est spcifi lors de la consultation.

Il est obligatoire de mettre des lments membranes en peau dpaisseur 1E-6 mm (lments utilisspour la gnration des lments volumiques).

3.3 Qualit des lments

La qualit des lments devra respecter les critres fournis en annexe sur les caractristiques suivantes : Ratio Taper Skew Warp Angle intrieur

Distortion Stretch

Un lment ne peut pas tre litigieux sur deux critres la fois.

Il faudra vrifier si les critres du logiciel de maillage utilis sont les mmes que ceuxexprims en annexes.

Dune manire gnrale, le nombre dlments compris entre la valeur acceptable et le seuilde refus (tous critres compris ; triangles et quadrangles) ne devra pas dpasser :

10 % par pice (pour les pices de plus de 10 lments)1 lment pour les pices de moins de 10 lments.5 % du maillage global assembl.

Le nombre de triangles doit tre limit suivant les rgles suivantes :Il ne devra pas dpasser 10 % du nombre llments de chaque pice (ou 1 lment si le maillage de

la pice fait moins de 10 lments) et 5 % du nombre total des lments du maillage assembl.

Aucun lment ne devra se trouver au del des limites de refus.


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Un lment sera considr comme refus sil se trouve entre les limites acceptable et de refus pour plus dun critre de qualit (par exemple, un lment quadrangulaire avec un ratio de 3 et untaper de 35 est refus).

Le maillage devra tre le plus rgulier possible compte tenu de la gomtrie de la pice mailler :

Bon Mauvais


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4 Le respect de la gomtrie

Dune manire gnrale, tous les nuds doivent se situer sur la fibre neutre des tles (offset dela moiti de lpaisseur par rapport la dfinition). On pourra oprer (mais ce nest pas obligatoire) de lamanire suivante :

Dcalage de le dfinition la fibre neutre. Maillage sur cette dfinition .

Nota : Si le dcalage la fibre neutre savre impossible, le maillage sera ralis sur la

dfinition de base puis dcal la fibre neutre . ATTENTION au respect des critres de qualit.

4.1 Flche

Un critre de flche du maillage cr par rapport la fibre neutre de la dfinition sera utilis,(maximum 10% de la taille de maille):

La valeur maximum de cette flche dpend de la taille de maille utilise :- 1.2 mm pour un maillage 12mm.

4.2 Pices raboutesCes pices seront traites de la faon suivante :1) Partition de la dfinition de base, en composants, reprsentants chacune des zones.2) Passage la fibre neutre de chacun des composants.

Le long des lignes de jonction des diffrents composants, les maillages devront tre concidents

Ligne de raboutage

Composant n1Composant n2

Fibre neutrede la tle MaillageFlche


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4.2.1 Le raboutage laser

Le raboutage laser consiste effectuer un soudage laser continu de deux tles dpaisseursdiffrentes avant de procder leur emboutissage. Ce type dassemblage est effectu par la fusion desnuds dune mme ligne de raboutage entre deux composants, en choisissant lun des composants commematre. (ici le Composant n2 )

Composant n1

Composant n2

Fusion des nuds communs

4.3 Les pices bordes

Les trous bords ainsi que les bords de pices ne doivent tre maills que sils ont une hauteur(h) suprieure ou gale 5 mm :

NOTA : Si h< 5 mm supprimer le bord avant le maillage. Sauf si ce bord a la fonction deraidisseur, ( dfinir par le responsable CESS du modle), dans ce cas nous imposerons une hauteur

de 5mm MAXIMUM

B O N

M A U V A I S

4.4 Les emboutis

Les emboutis sont reprsents de la manire suivante :

h


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L< 5mm L 5mm

Une variation de 0 +20 est accepte sur la distance inter tle au niveau des zones daccostages

4.5 Les bossages

Il est autoris uniquement pour le maillage des bossages ncessitant le respect de la hauteur demoulure

Exemple: les moulures sur les planchers.

4.6 Les soyages

ACCEPTE NON

Si L 18 alors appliquer la rgle gnrale 7*7mm

Le nud est au sommet sansreprsentation du rayon

Nud sur la ligne de dbutet de fin de courbure.

Nud sur la ligne de dbutet de fin de courbure.


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6 Maillage des bords de trous

Pour les trous de diamtres : D < 8 mm : il faut raliser un raffinement local avec 8 lments minimum en bord de trou. D 8 mm : il faut crer un cercle concentrique de diamtre D + 8 mm, la taille de maille sur

celui-ci sera de 7 mm. Le maillage du bord du trou est rayonnant.

Cette modlisation est applicable aux trous non cylindriques

Pour les trous dans une fonction dassemblage

o D : Si la surface du bord du trou a une fonction de contact, et que lappui est de diamtre

extrieurDa : D + 8 mm, alors le maillage est sur un cercle concentrique de diamtre gal audiamtre extrieur de la surface de contact (ici surface verte).> D + 16 mm alors le maillage est compos de plusieurs cercles concentriques de

pour respecter des tailles de maille 7mmo De: il faut crer un cercle concentrique de diamtre D + 8mm, la taille de maille sur celui-ci

sera de 7 mm. Le maillage de la surface de contact et du bord du trou est rayonnant.

D + 8 mm

D : Diamtre du trou7 mm

Da: diamtre extrieur de lazone dappui (ex : tte de vis)

D : Diamtre du trou

De= D + 8

7 mm


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Cette modlisation est applicable aux trous cylindriques ayant une fonction dassemblage,comme on peut le voir sur lexemple suivant :


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7 Absorbeurs avant et arrire

Ce maillage doit faire lobjet dune attention particulire. Il est important davoir un maillagele plus rgulier possible, pour ce faire nous ne tiendrons pas compte de trous.

Entre la partie suprieure et infrieure les nuds doivent tre concidents.Les rayons seront respects et la taille des mailles sera jamais infrieure 4 mm.Le maillage de ces pices la fibre neutre doit attirer la plus grande attention lors de son excution.

Taille

Taille

ABSORBEUR

INF

ABSORBEUR

Taille


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8 Maillage des cordons de soudure

- La modlisation dcrite ci-dessous est valable pour des soudures mailles en lments coques avec : P1 est la pice souder dpaisseur e1 P2 est la pice support dpaisseur e2 Lc1 largeur du cordon sur la pice P1

Lc2 largeur du cordon sur la pice P2

- Les valeurs Lc1 et Lc2 ainsi que les paisseurs e iAR (paisseur Arrire de cordon), eiSC (paisseursous cordon), eiPC (paisseur pied de cordon) sont fonctions de lassemblage de la poutre.

Attention : La taille des mailles de post-traitement des cordons doit tre indexe sur la largeur

sous cordon.

- Les cordons sont modliss par des lments rigides.

- Chaque fois que cest possible, il faut orienter les lments tels que la face TOP soit ct cordon.

- Pour chaque zone de soudure (AR de cordon, sous-cordon et pied de cordon) et pour chaque piceprvoir :

o un groupe,o une couleur,o une proprit

Remarque : les lments sous-cordons doivent faire partie dun groupe

Elment rigide

Top

Bottom Top

Elment rigide

Bottom

Bottom

Bottom

Top

Top

Cordon de soudure clin

Lc1

lc2 P2

P1

Lc2

lc1

P2

P1 Cordon desoudure dan le


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8.1 Cas du soudage dangle

Pour chaque lment, les caractristiques affecter sont donnes dans lordre : Premire ligne en gras taille de llment Deuxime ligne paisseur

8.2 Cas du soudage clin

e1

e2

Elment sous cordon

Elment matriau cordon

Noeud

Elment rigide

Elment coque

Cordon de soudure

Lc2 e1e2AR

Lc2/2+e1/2

e2SCLc2

e2PC

Lc1/2

e1SC

Lc1

e

1PC

nud matrenud esclave

Elment sous cordon

Elment matriau cordon

Noeud

Elment rigide

Elment coque

Cordon de soudure

Lc2

e2PC

e2

e1

Lc2

e2ARLc2/2+e1/2

e2SCLc2

e2PC


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8.3 Maillage des extrmits des cordons de soudure

Lc2Lc2

Lc2/2

Elments pied de cordon

Epaisseur : e2 PC

Elments extrmits de cordonEpaisseur : e2 PC

lments sous-cordonsEpaisseur : e2 SC

Elment rigide

lments AR-cordons


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9 Gestion des proprits physiques

- Crer une proprit par pice avec des noms issus de la dsignation de la pice.- Crer une proprit par variation d'paisseur pour les lments sous cordons, pieds de cordon,

arrires de cordon.- Crer une proprit par matriau de bords dcoups.

Remarque : une proprit doit tre associe une et une seule proprit matriau.

10 Gestion des matriaux- Rentrer E et correctement par contre mettre aucune proprit pour G.- Crer une carte matriau par pice dont elle portera le nom.

11 Gestion des groupes dlments- Crer un groupe avec tous les lments.- Crer un groupe par pice.- Crer un groupe avec tous les lments rigides et leurs lments associs.- Nommer chacun des groupes de manire explicite.

12 RepresLes repres sont dfinis dans le modle CAO.

13 Contraintes de conception de maillage

- Factisation dans le sens des isoparam- Absence de bords libres (pas de coupures, trous...)- Absence de nuds libres dans un modle, sauf nud demand dans le CdC.- Absence dlments doubles.- Lorientation des normales en lments coques est imprativement contrle avec une mmeorientation sur une pice.- Qualit des lments (rapport de qualit fourni avec le maillage voir annexe).- Vrification des paisseurs par pice- Vrification des cartes matriaux (valeurs, numrotation).

14 LivrablesLe maillage devra tre fourni dans un format universel compatible avec I-DEAS.


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15 Annexe 1 Rapport qualit des lments

QuadranglesCritre Schma Dfinition Idal Acceptable Refus

RATIO

b

ar r=1 r=5 r=10

TAPER

=max (1/2, 2 /2)

Trapze = 0 = 30 = 45

SKEW

=90-Losange = 0 = 20 = 35

WARPNESS

Quadrilatre nonplan :

ilmax

dw

w = 0% W = 5% w = 10 %

Triangles

Critre Schma Dfinition Idal Acceptable Refus

ANGLE intrieur imin =60 =20 =10

Critre Schma Dfinition Idal Acceptable Refus

TRANSITION

T = l1 / l2 T = l1 / l2 T=1T=0.510 %

T 0.40 %

a

l4 l3

l2l1

1

2

l2l1

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