CAO PDM PLM - Formations initiale et continue

Le cas d'étude représenté ci-contre reprend l'un des exemples d'utilisation du "Code_Aster". L'utilisation de tels exemples (quelques uns sont disponibles sur ce même site) permet, grâce aux valeurs de référence fournies (déplacements ou contraintes) de valider les méthodologies utilisées.

Dans l'exemple proposé, l'une des extrémités du tuyau coudé est encastrée tandis que l'autre est soumise à une charge verticale de 100 kN. On remarque la symétrie du problème qui nous permettra d'étudier dans certains modèles que la moitié du solide.

Nous avons successivement modélisé le problème à l'aide d'éléments 1D (poutres), 2D (coques) ou 3D (volumes).


éléments 1D	éléments 2D	éléments 3D

En utilisant un matériau défini dans cette librairie, les résultats obtenus sont les suivants (le déplacement considéré est celui d'un point de l'extremité libre) :

Eléments Taille (mm) Dép. (mm) Réf. (mm) Modèle V5R10 Ram Swap Cpu

1D 100 72 72 Part + Analysis 66 Ko 20 Ko <1s

2D Linéaire 75 115 110 Part + Analysis 11 Mo 39 Mo 40s

3D Linéaire 237 (par défaut) 37 110 Part + Analysis 194 Ko 225 Ko <0s

Eléments 1D

Le modèle géométrique est purement filaire défini dans un corps surfacique de la pièce. Il s'agit ensuite dans l'atelier de calculs de structure de définir un maillage 1D puis des propriétés de poutre (cf les 2 icônes ci-contre). Les conditions aux limites se résument à un encastrement. Le chargement de 100 kN est appliqué à l'extrémité libre.

Eléments 2D

Le modèle géométrique est surfacique. En utilisant la symétrie du problème, seule la définition de la moitié du tuyau est nécessaire.Dans l'atelier de calculs de structure, on définit un maillage 2D puis des propriétés de coque (cf les 2 icônes ci-contre). Les conditions aux limites sont représentées ci-dessous :

La contrainte avancée permet de traduire la symétrie du problème.

Eléments 3D

Le modèle géométrique est volumique. Comme dans le modèle surfacique, seule la définition de la moitié du tuyau est nécessaire. Dans l'atelier de calculs de structure, une taille par défaut d'éléments 3D est proposée. Vous pouvez la modifier via l'icône représenté ci-contre. Les conditions aux limites sont représentées ci-dessous :

Le glissement surfacique permet de prendre en compte la symétrie du problème. Attention, la taille d'élément proposée par défaut est beaucoup trop importante pour espérer aboutir à un résultat valide.