Fiche Fiche synthèse V3 bis synthèse V3 bis   : Saisie d’un modèle et calcul statique sur : Saisie d’un modèle et calcul statique sur Méca 3DMéca 3D

MECA 3D est un module de CAO complémentaire du logiciel SOLIDWORKS. Pour l’utiliser, il faut que l’onglet correspondant soit affiché dans l’arbre de création de SOLIDWORKS (voir image ci-dessous). Dans le cas contraire, on peut afficher l’onglet en suivant la manipulation suivante : Outils / compléments / cocher MECA 3D

MECA 3D permet la transformation du modèle SOLIDWORKS en Maquette numérique de Calcul

1- Déclaration des pièces :

Cliquer dans le menu principal du logiciel sur Méca 3D / ajout de composants / Pièces…

Autre chemin possible : faire un clic droit sur l’arbre de construction MECA 3D et cliquer sur « Ajouter ». Créer les différentes pièces. Sachant que la première pièce à définir est LE BATI puisque c’est la pièce fixe du mécanisme. (Obligatoire pour que MECA 3D fonctionne)

Fiche Fiche synthèse V3 bis synthèse V3 bis   : Saisie d’un modèle et calcul statique sur : Saisie d’un modèle et calcul statique sur Méca 3DMéca 3D

Une fois la boîte « ajout de la pièce » ouverte, cliquer sur le corps. Les champs de la boîte de dialogue se remplissent automatiquement. Cliquer sur ajouter.

La fenêtre d’ajout de pièce reste ouverte pour saisir une autre pièce.Cliquer sur les autres pièces et sur ajouter.Lorsque toutes les pièces sont déclarées, cliquer sur annuler.Les noms des pièces apparaissent sous la rubrique pièce et un repère bleu est attaché et créé pour chacune d’elle :

Une autre méthode, beaucoup plus rapide, consiste à demander à MECA 3D de faire une conversion automatique des fichiers pièces ou sous-assemblage de la maquette SOLIDWORKS.Pour cela, faire un clic droit sur « Pièces » et choisir « Conversion automatique ».

2- Déclaration des liaisons :

Soit le problème suivant sur le bras robot :

Effort de poussée inconnuEffort de poussée inconnuEffort de poussée inconnuEffort de poussée inconnuEffort de poussée inconnuEffort de poussée inconnuEffort de poussée inconnuEffort de poussée inconnuEffort de poussée inconnuEffort de poussée inconnuEffort de poussée inconnu

Fiche Fiche synthèse V3 bis synthèse V3 bis   : Saisie d’un modèle et calcul statique sur : Saisie d’un modèle et calcul statique sur Méca 3DMéca 3D

A l’aide du plan d’ensemble, établir le schéma cinématique et identifier les liaisons.

Il faut maintenant saisir les différentes liaisons entre groupe cinématique :Pour cela, cliquer dans le menu principal de SOLIDWORKS sur : Méca 3D / ajout de composants / Liaison… ou clic droit sur liaison, Ajouter… dans l’arbre de création MECA 3D.

L’avantage d’avoir créé le mécanisme avec des contraintes géométriques sous SOLIDWORKS permet à MECA 3D d’utiliser ces contraintes lors de la création d’une liaison.On voit apparaître la contrainte susceptible de définir la liaison dans la boîte de dialogue de MECA 3D, la sélectionner et valider la liaison.

Exemple pour la liaison pivot (biellette/doigt supérieur) :

Pour plus de facilité, Il est parfois souhaitable de cacher des composants (faire un clic droit sur son nom dans l’arbre de création et cacher)La fenêtre d’ajout des liaisons permet en premier lieu de choisir le type de liaison :

Un clic sur le bouton « suivant » nous amène à la fenêtre de sélection des pièces :

Fiche Fiche synthèse V3 bis synthèse V3 bis   : Saisie d’un modèle et calcul statique sur : Saisie d’un modèle et calcul statique sur Méca 3DMéca 3D

La sélection des pièces se fait soit en cliquant dessus dans l’arbre de création MECA 3D, soit en cliquant directement sur le modèle 3D.Après validation par le bouton « suivant », on choisit le mode de création par contrainte :

Sélectionner la contrainte « Coaxial » ; un drapeau vert signifie que le choix effectué est judicieux (MECA 3D sait interpréter cette contrainte pour définir cette liaison pivot).Définir les autres liaisons avec la même méthode en vous référant au schéma cinématique de la pince.

Le repère bleu est le repère lié à la pièce en son centre de gravité.

Le repère rouge est le repère local de la liaison (1 repère par liaison)

Le repère noir est le repère absolu.

Remarque : Pour chaque repère :

1 flèche : axe des x 2 flèches : axe des y 3 flèches : axe des z

3- Déclaration des efforts :

Fiche Fiche synthèse V3 bis synthèse V3 bis   : Saisie d’un modèle et calcul statique sur : Saisie d’un modèle et calcul statique sur Méca 3DMéca 3D

Il faut saisir au minimum un effort moteur et un effort résistant.Ici l’effort moteur est inconnu, c’est l’effort de poussée du système vis-écrou.Il existe 2 efforts résistants :

l’effort de serrage sur les 2 mors créée par la pièce

3-1- Saisie de l’effort moteur : effort de type «   inconnu lié à la pièce   » entre le bâti et l’axe de poussée :

Pour définir cet effort il faut 2 points d’ancrages qu’on trouvera dans l’arbre de création.Chaque point d’ancrage appartient à une pièce donnée.

Clic droit dans l’arbre de création Meca3D sur Efforts / Ajouter… Choisir « <inconnu lié à la pièce »

Cliquer sur la pièce sur laquelle s’applique l’effort.Puis sur le point de réduction et les coordonnées de l’effort.

3-2- Saisie des efforts résistants :

Efforts de la pièce sur le mors:

Fiche Fiche synthèse V3 bis synthèse V3 bis   : Saisie d’un modèle et calcul statique sur : Saisie d’un modèle et calcul statique sur Méca 3DMéca 3D

Saisir l’effort de type « constant lié à la pièce » :

Choisir la pièce sur laquelle s’applique cet effort, le mors.Remplir les champs de la fenêtre suivante pour définir l’effort :

Faire de même pour le deuxième mors.

Les efforts sont modélisés par des flèches noires :

Fiche Fiche synthèse V3 bis synthèse V3 bis   : Saisie d’un modèle et calcul statique sur : Saisie d’un modèle et calcul statique sur Méca 3DMéca 3D

4- Saisie des paramètres de simulation et réalisation des calculs

Calcul mécanique :

Le module de calcul MECA 3D permet de réaliser les calculs de simulation pour plusieurs positions des pièces :

Cliquer droit sur analyse / calcul mécanique dans l’arbre de création.

La liaison d’entrée qui pilote le mouvement des autres pièces est la liaison pivot entre l’ax moteur et le bâti. Pour compléter les paramètres d’entrée :

double clic sur la liaison proposée par MECA 3D pour choisir celle-ci choix du degré de liberté à piloter saisie de la vitesse (attention au sens du mouvement : on peut changer celui-ci en

ajoutant un signe « - » devant la valeur) Calcul et saisie de la durée du mouvement Saisie du nombre de positions de calculs

Lancer le calcul pour une étude cinématique et statique.

Lancer une simulation : clic droit sur résultats /simulation

Fiche Fiche synthèse V3 bis synthèse V3 bis   : Saisie d’un modèle et calcul statique sur : Saisie d’un modèle et calcul statique sur Méca 3DMéca 3D

5- Analyse des résultats sous forme de courbes ou d’isolement de pièces

Résultats sous forme de courbes :

Dans Méca3D / résultats / courbes / simples, rechercher la courbe de l’effort de poussée en fonction du temps.

Fiche Fiche synthèse V3 bis synthèse V3 bis   : Saisie d’un modèle et calcul statique sur : Saisie d’un modèle et calcul statique sur Méca 3DMéca 3D

Résultats sous forme d’isolement :

Exemple de l’isolement d’une bielle :

Pour isoler la pièce sur MECA 3D : Clic droit sur la pièce puis choisir « isolement »Un champ de saisie permet de régler la taille (échelle) de la résultante et du moment (c’est un zoom) Le cadre « Position du mécanisme » permet de voir l’évolution des actions mécaniques en fonction des différentes positions calculées