Introduction aux équations de validation dans SOLIDWORKS Simulation

En tant qu'ingénieurs d'application, on entend souvent des clients confus quant aux calculs mathématiques effectués par leur simulation. Outre la multitude de façons de mettre en place une étude de simulation dansSOLIDWORKS Simulation, on nous demande parfois de considérer quelles équations sont utilisées. J'entends souvent : « Quand je les compare à des tests en laboratoire, à des données empiriques et à des calculs manuels, je ne suis pas en mesure de confirmer ce que nous simulons ».

Heureusement, ces questions peuvent trouver une réponse, mais il faut d'abord comprendre la théorie derrière ces fonctions afin de pouvoir appliquer correctement ses connaissances à son étude.

De plus, il faudra comprendre les fonctions exactes de leurs outils de simulation pour s'assurer qu'ils créent une étude sur laquelle ils peuvent s'appuyer et qu'ils peuvent interpréter correctement.

Dans SOLIDWORKS Simulation, si vous déroulez leAider onglet > SOLIDWORKS Simulation > Validation > Problèmes de validation, vous trouverez quelques tutoriels. Ici, vous pouvez voir comment SOLIDWORKS Simulation compare ses résultats de simulation à ses calculs manuels pour gagner une meilleure confiance et une meilleure compréhension du logiciel.

À titre d'exemple de ces problèmes de vérification, je voulais interroger une poutre en porte-à-faux avec un seul support. Ici, SOLIDWORKS a l'équation de base ainsi que leurs valeurs données.

L'analyse statique

Résultats de simulation et de calcul manuel

À partir de cette page, on peut rassembler les informations données. On doit d'abord évaluer l'équation et les constantes :

Concernant le modèle, il est donné comme une coque en raison de son profil mince et de son épaisseur constante.

Ici, j'ai ouvert la simulation complète avec ses conditions aux limites qui nous sont données par le fichier téléchargé. Ci-dessous, nous avons la contrainte de cisaillement maximale et minimale.

En sondant la contrainte de cisaillement moyenne sur le rebord, on peut voir la contrainte de cisaillement calculée. Voyant qu'elle est de -9,707 psi, elle est dans la direction Y négative, ce qui signifie qu'elle prédit correctement la direction de la flexion induite par la force appliquée. À partir de mes calculs manuels ci-dessous, j'ai pu calculer la contrainte de cisaillement moyenne de 10 psi dans une direction arbitraire théorique.

Nous examinerons ensuite le déplacement. La valeur calculée de la déflexion est considérée comme identique au déplacement dans SOLIDWORKS Simulation. L'exécution de l'étude nous donne :

Lorsque notre déplacement, Uy, est de 0,00134 po, en comparant à ma valeur calculée, j'ai obtenu :

Se rappeler Je est le moment d'inertie. De même, vous remarquerez que j'ai suivi mes valeurs tout au long de la résolution avec des conversions d'unités et des éliminations. Grâce à ces calculs, j'ai pu confirmer les valeurs théoriques avec des valeurs simulées dans SOLIDWORKS Simulation.

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Conclusion et discussion

Nous avons confirmé le problème posé. Mes calculs ont permis d'obtenir une erreur de 0,7 % pour mon déplacement et de 2,9 % pour ma contrainte de cisaillement. Bien que satisfait de ces résultats, ce n'est qu'une des nombreuses équations de validation fournies par SOLIDWORKS Simulation.

Non seulement nous pouvons utiliser ces résultats à des fins de discussion académique, mais nous pouvons également observer à quel point une configuration peut être simple. Heureusement, cela nous amène à soupçonner que les erreurs dans les études de simulation peuvent être dues à une sursimplification ou à une complication.

Ceci n'est qu'un exemple parmi tant d'autres problèmes de vérification dans l'onglet Aide à la simulation. D'autres ressources pour les calculs théoriques sont disponibles dans la 22e édition du Manuel des machines.

J'espère que cet article vous a été utile et instructif. Vous trouverez ci-dessous d'autres articles sur SOLIDWORKS Simulation pour approfondir vos connaissances. Bonne lecture !

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