Etude de déformation Solidworks

Bonjour,

Je viens juste de créer une "wave plate" (un disque ondulé) sur solidworks et je souhaiterai étudier sa déformation lorsqu'il est soumis à une compression (comme un ressort).

Mais le problème est que, du fait de l'ondulation, je n'arrive pas à utiliser l'outil simulation.

Mon but serai dans l'idéal de simuler deux disques infiniment rigides se rapprochant et comprimant ainsi ma pièce...

Merci de votre aide

Cordialement

Bonjour

C'est faisable en Simu SW !

Mais infiniment rigide cela n'existe pas en mécanique. Il faut juste indiquer les matériaux de chacun des composants.

Peux-tu poster ton ASM mais en utilisant la fonction Pack and GO et le tout en zip.

Je ne me rappelle plus comment Pack and GOI s'appelle dans les version avant 2017 C'est dans fichier ===>???

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Bonjour,

Il me semble que c'est composition à emporter dont zozo_mp parle ^_^..

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Rebonjour,

Comme mon fichier n'est pas volumineux je peux l'envoyer tel quel. Ce n'est pas un assemblage, juste la pièce sur laquelle je voulais faire utiliser le complément "SOLIDWORKS Simulation".

Cdlt


dd.sldprt

Bonsoir

Il y a quelques bizarreries dans votre modèle 3D nous y reviendrons ultérieurement.

La simulation que vous avez réalisé fonctionne mais n'est pas conforme à la vraie vie.
Par contre vos déplacements imposés ne sont pas bons ainsi que les zones de pression.

La simu ne sera pas compliquée je vous ferais ça dans la soirée et vous expliquerais comment j'ai procédé. Cela vous permettra de reproduire avec votre version antérieure car je suis en version 2018.

Question : Est-ce qu'il y a une seule rondelle ou plusieurs rondelles empilées

A Plutarque

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Bonsoir,

Merci beaucoup pour le temps que vous consacrez a mon problème !

La situation est la suivante : cette rondelle ondulée est la première d'un embrayage multidisque composé d'un empilement de garnitures de frictions et de disques en acier. Donc d'un côté il y a un disque en acier et de l'autre un fluide qui exerce une pression. Le système permet en fait d'avoir une progressivité lors de la phase d'embrayage.

De toute façon, pour simplifier je suppose que ma pièce est comme "posée" sur un disque d'acier sur lequel elle s'aplatie sous l'effet de la pression du fluide.

Cdlt

 

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Bonjour Lepenico

La simulation est finie tu trouveras deux vidéos qui montrent la déformation la plus proche de la réalité. Et les copies d'écran qui montre la logique adoptée

En effet du fait un erreur en parlant de pression.

La pression est celle exercée à l'intérieur du piston. Le piston à une surface c'est la résultante pression en bar X surface qui donne la force du piston. C'est cette force qu'il nous faut connaître.

En attendant j'ai mis 120N X 6 = 720 N mais qui sont seulement répartie sur les surfaces métalliques qui sont en contact les unes avec les autres.

En effet tu as commis deux erreurs mais qui sont dans la même logique. Tu as mis des surfaces pour recevoir la force et pour la surface de contact. Dans les fait un arc n'entre en contact que sur un point, mais comme la pièce s'aplatit tu as une surface qui s'agrandit légèrement en fin d'écrasement. 

J'ai mis un contact de 5 mm arbitrairement, nous  pourrons affiner par la suite.

Pour délimiter cette surface j'ai fait des esquisses en lignes de séparation. Ces lignes permettent de sélectionner (de délimiter) une surface pour pouvoir faire une sélection d'une petite zone dans la simulation et ce sans aucune modification de la structure interne de la pièce, donc sans incidence sur la simulation.

Tu n'était pas obligé de faire ta rondelle en surfacique, d'autant que le module simulation n'aime pas ça. Car les surfaces ne sont pas des volumes. J'ai juste remplacer par un balayage sans changer tes deux esquisses.
Autre point mineur tu utilises beaucoup d'esquisse 3D pour faire un axe vertical ce n'est pas le plus rapide. Mais bon chacun fait comme il veut mais quasiment personne ne le fait sinon les ingénieurs de SW aurait virer la fonction 2D

Comme nous n'avons pas la même version je fais te faire un petit tuto (comme le fait si bien @ac cobra).

Voili, voilou


deformation_rondelle_v1.zip

Bonsoir Zozo_mp,

Merci pour votre aide précieuse ! J'ai bien réussi a remplacer par un balayage mais je n'arrive pas a créer une ligne de séparation. J'ai le choix entre "silhouette", "projection" ou "intersection", j'ai pris intersection et j'ai sélectionné l'esquisse2 dérivée et la face supérieure de la rondelle. Cependant Solidworks me dis que l'esquisse n'a pas une géométrie de contour... Dans votre tuto, vous utilisez l'origine et le plan 3 mais je ne sais pas comment ce plan a été défini. J'ai joins une capture car je ne suis pas sur d'avoir été clair.

Cordialement

 

 


capturerondelle.png
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C normal car la ligne n'est pas une ligne il faut faire une esquisse et c'est l'esquisse qui sera une zone séparé du reste. Donc si je reprend votre jpeg il faut soit deux traits continu distant de 2 ou 3 ° (seulement au dessus de la surface à diviser) puis après faire une répétition circulaire de ces deux trais sur chaque bosse. Donc des lignes sur les bosses du dessus et des lignes sur le bosses du dessous.

Dans l'image joint j'ai mis des rectangles mais avec des lignes cela très bien va aussi. Il faut comprendre que ces traits permettent à SW de faire des sélections sinon il sélectionne toute la face. Avec les lignes on comprend mieux le terme "ligne de séparation"

Cela permet de diviser la grande surface comme on veut


vue_des_lignes_de_separations.png

Bonjour Zozo_mp,

Merci pour vos précisions. J'ai pu donc faire une étude de déformation et j'obtiens des déplacements du même ordre de grandeur (voir image jointe).

Je ne suis toutefois pas sûr de la contrainte entre le cimbleau et la rondelle. J'ai mis une coaxialité mais du coup les pièces ne sont pas solidaires pour la simulation.

Le problème avec la zone de contact, c'est qu'elle s'agrandit lorsque l'effort presseur augmente.. Je ne sais pas si cette augmentation est négligeable ou non et si il existe un moyen de la modéliser.

Quel outil utilisez vous pour créer la vidéo qui montre la pièce se déformant (toujours sympa pour illustrer) ?

Cordialement


capturedeformation.png
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Bonjour

Je ne sais comment vous avez fait la zone de contact (2 lignes parallèles  ou rectangle). Il suffit de rapprocher pour chaque zone les deux lignes pour diminuer la zone de contact.

Dans le résultat on voit très bien l'incidence selon la largeur des fameuses zones.

J'ai fait une nouvelle simulation sans cimbleau pour ne pas mettre d'artéfact dans le système. Je l'ai remplacé par des zones du le champ intérieur de la rondelle (petit diamètre).

Je n'ai pas peaufiné mais je vais voir comment faire encore mieux en terme de réalisme c'est-à-dire le plus proche de la vraie vie. Car la rondelle changent ces deux diamètres si on l'écrase totalement mais cela ne ce compte pas en centimètre.

Si vous voulez mieux voir les déformations au niveau de la crête des ondulations il suffit de faire une simulation sur le quart de la pièce. En plaçant correctement les lignes d'intersection cela fait comme si l'on n'a une vue en coupe.

Ceci dit si l'on regarde les chiffres si on met une force totale de 2100 N nous avons :

Pour une épaisseur de tôle de 1,9 seulement nous avons que 0.186 mm de déplacement alors que l'on arrive à 6.912 pour une limite d'élasticité de 7.000e+08.

Cela montre que votre matière est peu élastique et que donc la modification de la courbure au point de tangence avec le piston ou l'enclume est "upsilonnesque".

Je vais faire un tuto très complet sur le sujet  de rondelle ondulée en écrasement car vous n'êtes pas le premier à poser ce problème notamment pour les rondelles de blocage des roulement à billes.

Cordialement

PS : Vous avez un défaut dans votre pièce car le diamètre intérieur n'est pas cylindrique mais patatoïdale. Il vaut mieux faire un enlèvement de matière pour d'une certaine façon réaléser le diamètre intérieur. Cela facilite dans le choix des points d'appuis pour les déplacements imposés (sur cylindre par exemple). Regarder ici à quoi pourra ressembler (en mieux) le tuto que je fais d'abord pour vous et la communauté.

 

Bonsoir,

J'ai recréé la rondelle par extrusion pour éviter ce problème de non-cylindricté. Du coup, le cimbleau peut aussi être évité. Les résultats semblent cohérents.

Je vous joints le modèle.

Cordialement


dd_par_extrusion.sldprt

Bonjour Leprenico

Très bonne idée d'utiliser la déformation pour obtenir l'ondulation Par contre vous avez fait des approximations en ne limitant pas la zone de déformation. Nous pourrons en rediscuter après car si vous regardez bien vos ondulations comportent des zones plates. (j'ai refait la pièce entièrement avec un spline 3D sur une surface et maintenant les ondulations sont parfaites avec maîtrise de la courbure.  je tiens la pièce à disposition)

Par contre, ce n'est pas par hasard si j'ai mis le cimbleau de centrage

Cela permet aux sommet des crêtes de glisser en rotation dans deux sens simultanément lorsque la rondelle s'aplatit.

En effet en simulation, il faut se rappeler que l'on ne peut pas mettre de contraintes comme dans l'assemblage mais on met des déplacements imposés ce qui revient presque au même sauf que selon les cas qu'il faut refaire en partie ce que l'on a contraint dans l'assemblage.

Ainsi, solidaire (et/ou sans pénétration) ne veut pas dire soudée.

L'inconvénient de la façon dont vous avez fait vos contraintes, c'est que les arêtes sont fixes (et ne peuvent donc pas bouger en rotation ce qui fausse les déplacements par rapport à la vraie vie. Donc sur les quatre zones des crêtes une seule doit être fixe, les autres doivent être avec des déplacements imposés en translations (utilisez la fonction avancée). Dans la première selon direction plan 1 et la deuxième selon direction plan 2 mettez 1mm.

Cette remarque est également valable pour la contrainte de centrage que vous n’avez pas mis (puisque les crêtes du bas sont fixes). C’est une erreur car lorsque votre rondelle s’aplatit elle s’allonge de 0.12 mm et le diamètre varie de 0.02 donc si tout est fixe ses déformations non prises en compte vont se répercuter sur le résultat de la déformation. Cela se voit très bien en Von Mises ou en Déplacements.

Si l’on fait de l’approximatif, ce n’est pas gênant si l’on veut être rigoureux, il vaut mieux mettre les bons déplacements. (C’est une bonne hygiène de conception à adopter dès le début de sa carrière) Si vous aviez par exemple des axes avec des pièces reliées entre elles vous auriez des déformations supérieures à la tolérance des alésages par exemple.

Cordialement