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Journée ds-catia 09/11/06 – IUT de Nantes Calcul dans General Structural Analysis de pièces...
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Journée ds-catia 09/11/06 – IUT de NantesJournée ds-catia 09/11/06 – IUT de Nantes
Calcul dans General Structural Analysis de Calcul dans General Structural Analysis de pièces réalisées dans l'atelier Composite Designpièces réalisées dans l'atelier Composite Design
Sébastien Le LochSébastien Le Loch
22PlanPlan
- Présentation de l’atelier Composite DesignPrésentation de l’atelier Composite Design
- Différents traitements possibles dans GSADifférents traitements possibles dans GSA
- Cas testsCas tests
- Résumé des recommandationsRésumé des recommandations
33PlanPlan
- Présentation de l’atelier Composite DesignPrésentation de l’atelier Composite Design
- Différents traitements possibles dans GSADifférents traitements possibles dans GSA
- Cas testsCas tests
- Résumé des recommandationsRésumé des recommandations
44Présentation de l’atelier Composite Présentation de l’atelier Composite DesignDesign
Séquence de création d’une pièce composite :
Définition des matériaux et orientations disponibles
ou ou Preliminary Design :
Création du composite par zones
Plies :
Création du composite plis par plis
55Présentation de l’atelier Composite Présentation de l’atelier Composite DesignDesign
Séquence de création d’une pièce composite : matériaux
création des orientations de plis disponibles et choix du catalogue matériaux : attention ! gère les épaisseurs des plis !
66Présentation de l’atelier Composite Présentation de l’atelier Composite DesignDesign
Séquence de création d’une pièce composite : zones
Preliminary Design :
Création du composite par zones
ATTENTION : ordre des plis du composite ???
Obligation de passer par un "Stack Up File"
77Présentation de l’atelier Composite Présentation de l’atelier Composite DesignDesign
Séquence de création d’une pièce composite : plis
Crée le "Stack Up File"
Crée les plis en utilisant le fichier Excel modifié
Vérifications
88Présentation de l’atelier Composite Présentation de l’atelier Composite DesignDesign
Séquence de création d’une pièce composite : bilan
- Dessin de pièce orienté « fabrication » : la surface définie est une frontière du composite (moule) et non pas la « fibre neutre » ou le plan de symétrie comme habituellement en calcul EF.
- Le dessin par zones permet d’aller plus vite si il y a beaucoup de plis et de géométries par contre il faut faire très attention à l’ordre d’empilement (création de plis obligatoire pour vérification).
- Le dessin pli par pli est à favoriser si le nombre de plis est peu important (cas tests, exemples pédagogiques) et moins piégeur pour les étudiants.
99PlanPlan
- Présentation de l’atelier Composite DesignPrésentation de l’atelier Composite Design
- Différents traitements possibles dans GSADifférents traitements possibles dans GSA
- Cas testsCas tests
- Résumé des recommandationsRésumé des recommandations
1010Différents traitements possibles dans GSADifférents traitements possibles dans GSASéquence de création d’un calcul :
Calcul type coque avec "propriété composite importée"
Analyse par zone Analyse par plis
Visualisation des orientations des plis : "génération d’image" sur propriétés : symbole d’angle composite
Les orientations avec l’analyse par zone ne sont pas conservées !
Résultats différents !!!Résultats différents !!!
1111Différents traitements possibles dans GSADifférents traitements possibles dans GSASéquence de création d’un calcul :
Calcul type coque avec "propriété composite importée"
Visualisation des contraintes : "génération d’image" sur solution statique : tenseur des contraintes
Attention à la frontière entre les zones !
1212PlanPlan
- Présentation de l’atelier Composite DesignPrésentation de l’atelier Composite Design
- Différents traitements possibles dans GSADifférents traitements possibles dans GSA
- Cas testsCas tests
- Résumé des recommandationsRésumé des recommandations
1313Cas testsCas testsCAS TEST 1 : doc. Code_ASTER (EDF)
1414Cas testsCas testsCAS TEST 1 : doc. Code_ASTER (EDF)
Résultats avec le traitement par plis :
Déplacement au centre : 0,420 mm pour 0,419 mm
Contraintes pli supérieur : 56,8 MPa pour 47,1/58,8 soit 53,0 en moyenne (7%)
Résultats satisfaisants, attention à la limitation de la valeur de la contrainte dans le plan moyen en coque
Traitement par zone faux : à proscrire absolument
1515Cas testsCas testsCAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) et calculs Laurent Gornet (GeM)
Cylindre sous pression interne +/- 45°
Géométrie : attention à la normale ! L’axe Z du repère utilisé pour le composite ne doit pas être parallèle à la surface !
- Avec le cylindre complet : problème d’accrochage d’un point…
- Avec un quart de cylindre :
R=1.05 (fibre neutre, R=1 dans CATIA), H=1E1=7e6, E2=1.3e6, G12=5e5, 12=0.28, ecouche=0.05p=100
Augmentation du diamètre : 1,50 mm pour 1,38 mm (9%)
1616Cas testsCas testsCAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA)
Contraintes :
CAST3M :
11 = env. 830 Pa
22 = env. 200 Pa
12 = env. 520 Pa
Aug. Diamètre :
1,38 mm
1717Cas testsCas testsCAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA)
Contraintes :
CATIA :
11 = env. 660 Pa (20%)
22 = env. 400 Pa (100%)
12 = env. 520 Pa (0%)
Aug. Diamètre : 1,53 mm
1818Cas testsCas testsCAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA)
Contraintes :
Maillage quadrangles
CAST3M :
11 = env. 660 Pa
22 = env. 380 Pa
12 = env. 520 Pa
Aug. Diamètre : 1,50 mm !!
(au lieu de 1,38 mm)
Influence COQ4 / DKT
1919Cas testsCas testsCAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA)
Contraintes :
Maillage quadrangles
CATIA :
11 = env. 660 Pa (0%)
22 = env. 380 Pa (0%)
12 = env. 520 Pa (0%)
Aug. Diamètre : 1.50 mm
2020Cas testsCas testsCAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA)
Tube complet : attention au changement d’angle d’empilement / repère
2121PlanPlan
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2222Résumé des recommandationsRésumé des recommandations
- Il vaut mieux gérer l’empilement via Excel pour les pièces complexes
- Vérifiez les empilements et épaisseurs (donc création des plis)
- Attention aux pièces de révolution ! (comme pour la majorité des codes)
plus généralement à l’orientation du z
- Précision suffisante pour le pré-dimensionnement (attention aux coques épaisses) mais pas de critère composite (Tsaï-Hill…)
- Toujours faire une analyse par plis
- Délicat à utiliser avec les étudiants (nombreux outils et menus à utiliser)