Configuration du type de modèle de matériau non linéaire de SOLIDWORKS Simulation

Ce guide montre comment modifier et mettre à jour les types de matériaux dans unSOLIDWORKS Simulationétude non linéaire pour représenter des résultats de contrainte et de déformation plus précis. 

L'étude non linéaire se concentre sur la déformation qui n'est plus linéaire tout au long du calcul (au-delà de la limite d'élasticité). Bien qu'une étude statique soit courante, une étude non linéaire permet aux utilisateurs d'intégrer des modifications de la contrainte-déformation au-delà de cette zone.

L'image ci-dessous montre non seulement que la pente est différente, mais qu'elle présente aussi une légère courbure. Si la contrainte calculée excède la limite d'élasticité, on peut considérer que le modèle se déforme dans la zone plastique.

Configuration statique avec modèle élastique linéaire

Pour démontrer les différences, on va d'abord créer une simulation en utilisant leÉtude statiqueType. Lors de la configuration du matériau, il existe une option permettant de modifier le type de modèle, ce qui contrôle le comportement du matériau le long d'une courbe contrainte-déformation. L'étude statique utilise seulement la méthode élastique linéaire, ce qui signifie que la relation contrainte-déformation sera toujours linéaire, même au-delà de la limite d'élasticité.

Une fois l'étude résolue, nous avons obtenu une contrainte maximale de46,2 MPa.

Type de modèle élastique non linéaire - linéaire

Dans SOLIDWORKS, une étude non linéaire est disponible avec une licence Simulation Premium. Lors de la copie de l'étude, nous avons la possibilité de copier notre configuration d'étude statique dans la nouvelle étude.

En modifiant le contenu, on peut accéder au type de modèle pour vérifier qu'une étude non linéaire offre plus d'options. Dans cet exemple, on va garder le même type élastique linéaire isotropique pour vérifier si nos résultats diffèrent.

Les résultats montrent pratiquement la même valeur de contrainte maximale dans l'étude non linéaire.

Non linéaire – Plasticité de Von Mises

Nous allons maintenant montrer comment utiliser la plasticité d'un type de matériau pour obtenir une solution différente, mais plus précise. Ici, on peut modifier le matériel et changer le type de modèle.Plasticité – par MisesLa principale différence réside dans l'attribution d'une valeur de module tangent qui modifiera la relation contrainte-déformation au-delà de la limite d'élasticité. Pour commencer, cette valeur est généralement égale à 10 % du module d'élasticité, ce qui signifie que la contrainte maximale devrait diminuer si le matériau se déforme dans cette zone.

Étant donné que le module tangent est une valeur singulière, la pente restera linéaire au-delà de la limite d'élasticité. Mais comme elle ne suit plus la même trajectoire, on peut utiliser cette valeur pour compléter les points de données manquants en interpolant cette relation. Pour en savoir plus sur cette relation, consultez ce lien.Page d'aide SOLIDWORKS.

La contrainte maximale signalée est maintenant29,2 MPa, ce qui est inférieur aux 46,2 MPa obtenus avec le type élastique linéaire auparavant. Nous pouvons également constater que d'autres zones de notre modèle présentent des valeurs de contrainte différentes en raison du type de déformation qui se produit.

Courbe contrainte-déformation non linéaire personnalisée

Une autre bonne option pour passer au type de modèle de plasticité est de définir notre propre courbe contrainte-déformation. Cette courbe définira la relation contrainte-déformation positive commençant à zéro et jusqu'au point où la contrainte atteint sa résistance ultime à la traction. Une fois le type de modèle de plasticité sélectionné, sélectionnez l'optionCréer une courbe contrainte-déformationbouton pour entrer les valeurs.

Auparavant, la valeur du module tangent aidait à interpoler cet effet, mais étant donné que nous disposons de plusieurs points de données, nous pouvons contrôler la pente à n’importe quel point donné.

L'observation de la courbe peut montrer de légères variations entre chaque point de la région plastique. Puisque nous avons décidé d'entrer les données, la valeur du module tangent définie précédemment n'est plus valable.

Notre valeur finale de contrainte maximale signalée pour cela est21 MPa. Alors que notre contrainte continue d'augmenter, le taux est inférieur au module tangent, ce qui entraîne une valeur de contrainte plus faible qu'auparavant.

Conclusion

Si l'on peut effectuer l'analyse plusieurs fois, l'utilisation de l'étude non linéaire avec le type de matériau plastique peut mettre en évidence des résultats plus précis lorsque les contraintes dépassent la limite élastique. Pour une meilleure interpolation de la courbe au-delà de la limite d'élasticité,SOLIDWORKS Simulationpermet aux utilisateurs de saisir leurs propres données, qui peuvent être stockées dans la bibliothèque de matériaux pour être réutilisées à tout moment.

Démo vidéo

Découvrez notreVidéo YouTubequi explique davantage de bonnes pratiques lors de l'utilisation de types de modèles de matériaux non linéaires dans SOLIDWORKS Simulation.

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