Utilisation de corps en tôle dans SOLIDWORKS Simulation

L'utilisation de carrosseries en tôle dansSOLIDWORKS SimulationFournit un flux de travail de configuration d'étude simplifié. La nature de la géométrie de la tôle conduit à l'utilisation d'éléments de coque pour représenter leur forme dans une étude de simulation.

L'utilisation d'éléments solides est prohibitive en raison de la grande différence de rapport d'aspect entre la portée et l'épaisseur des corps en tôle. Leur utilisation entraînerait un maillage très important et une charge de calcul conséquente. Les éléments de coque permettent de créer un maillage avec une grande fidélité de surface tout en limitant les ressources système nécessaires au calcul. Ce document explique comment utiliser les corps en tôle pour simplifier la création d'analyses statiques linéaires.

Création de modèles

La configuration d'étude simplifiée de SOLIDWORKS Simulation nécessite la création de la géométrie à l'aide d'entités de tôlerie SOLIDWORKS. Pour ce faire, il suffit de créer un nouveau modèle construit avec des fonctions de tôlerie (semelle de base, semelle de bord, semelle d'onglet, etc.). Il est également possible de convertir un corps solide existant en corps de tôlerie à l'aide des fonctions « Convertir en tôlerie » et « Insérer des plis ». Cela permet de travailler avec des géométries de corps solides importées.

Une surface plane est sélectionnée dans la fonction de conversion en feuille pour représenter la surface fixe de la mise à plat. Les bords du modèle peuvent être sélectionnés pour spécifier l'emplacement des pliages. Le logiciel découpera automatiquement les arêtes appropriées afin de mettre à plat correctement le corps. Une esquisse peut également être utilisée pour créer une découpe sur une surface solide afin de pouvoir la déplier.

Analyse statique linéaire

Définition de Shell

Lors de la création d'une analyse statique linéaire, les corps de tôle sont automatiquement convertis en entités coques. Un corps surfacique est créé au niveau du plan médian de chaque corps de tôle pour être utilisé dans la définition de la coque, et le décalage est défini sur la surface médiane. L'épaisseur de la coque est liée à celle définie pour le corps de tôle et ne peut pas être modifiée manuellement. La modification de l'épaisseur du corps de tôle au niveau de la modélisation de la pièce met à jour la définition de la coque. Ce processus garantit que le maillage de coque obtenu correspondra toujours à la géométrie solide sous-jacente lors du calcul.

Conditions de contact

Les corps en tôle simplifient la configuration des conditions de contact grâce à la liaison automatique créée par la condition de contact globale. Les scénarios suivants utilisent la liaison automatique :

• Un contact coïncident face à face entre des corps en tôle
• Bords d'un corps de coque en contact direct avec une surface en tôle
• Un contact coïncident face à face entre une surface solide et une surface en tôle

La liaison est appliquée à la surface médiane du maillage de coque créé pour le corps en tôle. Cela crée un maillage incompatible en raison de l'espace physique entre la surface médiane de l'élément de coque et les entités d'interface. Cela peut entraîner une zone de liaison incohérente. Raffiner le maillage dans la zone de contact permettra d'obtenir une description plus complète du contact. Un maillage plus fin permet à plus d'éléments et de nœuds de participer à l'algorithme de liaison incompatible. Lors de la liaison d'un bord de coque à une surface en tôle, le logiciel relie rigidement chaque point de nœud le long du bord de la coque à la face de l'élément le plus proche sur le corps en tôle. Pour plus de précision, la grosseur de l'élément sur la surface de la tôle doit être égale à l'épaisseur de la coque.

La condition de contact global sans pénétration ne s'applique pas aux zones de contact impliquant des corps en tôle maillé avec des éléments coque. Des ensembles de contacts locaux sans pénétration doivent être créés et fonctionneront dans les cas suivants :

• Contact entre les surfaces extérieures des carrosseries en tôle
• Contact entre les bords d'un corps de coque et une surface en tôle
• Contact entre une surface solide et une surface en tôle

Appareils et charges

L'utilisation de corps en tôle simplifie le processus de définition des conditions limites, car les fixations et les charges peuvent être appliquées à n'importe quel bord ou surface d'un corps en tôle. Une fixation ou une charge appliquée à la surface extérieure d'un corps en tôle est projetée sur la surface médiane du maillage de coque créé pour ce corps. Une condition limite appliquée à la surface d'épaisseur d'un corps en tôle est projetée sur le bord du maillage de coque de surface médiane.

Maillage

Le maillage de corps en tôle avec des éléments de coque réduit considérablement la taille globale du maillage. Les éléments de coque maillent uniquement les surfaces extérieures de la géométrie de la tôle et tiennent compte de l'épaisseur lors du calcul. Le nombre d'éléments et de nœuds dans le modèle mathématique est considérablement réduit, car il n'est pas nécessaire de mailler le volume d'un corps en tôle. Cela limite le nombre de degrés de liberté dans le calcul, ce qui améliore l'efficacité des calculs.

Bénéfices

• Simplifie la configuration de l'analyse lorsque des éléments de coque sont nécessaires en raison de contraintes système et de temps
• Une réduction importante de la taille globale du maillage tout en conservant une bonne fidélité du maillage de surface, ce qui réduit les besoins en mémoire du système et aboutit à une solution plus rapide
• Plusieurs scénarios hypothétiques peuvent être exécutés pour explorer l'espace de conception dans un laps de temps plus court en raison de l'effort de calcul réduit

J'espère que cet article sur les avantages de l'utilisation de corps de tôlerie dans SOLIDWORKS Simulation vous a été utile. Pour plus d'informations, consultez les liens ci-dessous.

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