Analyse composite SOLIDWORKS Simulation

Article de GoEngineer sur avr. 01, 2020

Introduction aux composites

Un matériau composite est un mélange de deux ou plusieurs matériaux. Il s'agit généralement d'une fibre unidirectionnelle rigide associée à un élément de matrice plus souple. Le but d'un tel mélange est d'obtenir des propriétés globales supérieures à celles que chaque matériau pris individuellement ne pourrait offrir. Les composites ont généralement de bonnes propriétés. rapport résistance/poids et est principalement utilisé dans les applications aérospatiales et biomédicales ou dans les articles de sport comme les raquettes de tennis.

Introduction to composites

Figure 1 : Matériau composite

Fonctionnalités d'analyse composite de SOLIDWORKS Simulation

SOLIDWORKS Simulation Premium permet d'effectuer une analyse composite. Les utilisateurs peuvent faire une Analyse statique linéaire, de flambage ou de fréquence avec des matériaux composites.

SOLIDWORKS Simulation Composite Analysis Capabilities

Figure 2 : Matrice de produits de simulation

Pourquoi utiliser un outil d'analyse composite ?

La raison principale de simuler les composites est la difficulté de calculer manuellement leurs propriétés. Tout comme la simulation vise à réduire le nombre d'itérations nécessaires, un outil d'analyse composite est utile. simuler différentes configurations de couches et d'angles pour voir quelle composition de matériau produit des résultats de contraintes acceptables.

using a composite analysis tool

Figure 3 Matériau composite avec angles de fibres

Il existe des critères de défaillance propres aux composites. Tsai-Wu et la colline Tsai sont deux critères de défaillance composites couramment utilisés dans l'industrie et leurs résultats peuvent être visualisés avec SOLIDWORKS Simulation. Finalement, contraintes dans chaque couche ou les contraintes entre les couches appelées contraintes interlaminaires peut aussi être considéré comme un moyen de prendre des décisions de conception critiques.

aircraft built with carbon fiber composite

Figure 4 : Avion construit avec un composite en fibre de carbone

Plongée technique approfondie

Examinons les composites d'un point de vue technique. Compte tenu de leur utilisation, les composites sont définis à l'aide de Éléments de coque. Par conséquent, chaque pièce composite est supposée avoir un section transversale uniforme et un rapport hauteur/épaisseur élevé ratio. UN maximum de 50 couches peuvent être définis. Les types de superpositions disponibles avec SOLIDWORKS Simulation sont

  1. Stratifié symétrique : plis empilés symétriquement par rapport au plan médian
  2. Stratifié asymétrique : le stratifié ne présente pas de symétrie
  3. Stratifié en plaque sandwich : noyau plus souple avec des couches supérieure et inférieure symétriques plus rigides

SOLIDWORKS offre l'auto-apprentissage Tutoriels PDF et l'accès à un rythme personnel Fichiers de formationUne fois qu'un utilisateur maîtrise le fonctionnement de l'analyse statique linéaire et du maillage de coque, ces fichiers devraient lui permettre de maîtriser l'analyse composite. SOLIDWORKS permet aussi de exporter les résultats vers d'autres logiciels FEA comme Nastran et ANSYS.

Vérification

Typiquement pour les entreprises aérospatiales, vérification de tout outil FEA est crucial avant de pouvoir commencer à l'utiliser. SOLIDWORKS a vérifié de manière indépendante la précision des outils composites. Cliquez ici ici pour les liens vers la documentation de vérification.

FEA verification

Figure 5 : Définition de la coque composite

 

 

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