Lynkoa

Coefficient de sécurité connecteur Boulon (simulation solidworks)
  • Topic:
    • SOLIDWORKS Simulation

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By spectrum The 14 May 2022

Bonjour,

J'ai deux connecteurs boulons dans un exemple donné avec une charge imposée. Dans les condirtions de résistance j'ai choisi sans majoration coefficient soit 1 et pour l'autre connecteur un coefficient de 2, le calcul me donne un coeffcient par rapport à la matière des boulons de 1,15 et ............ l'interprétation du connecteur boulon me donne celui à 1 valide et celui à 2 non conforme . comment interpréter cette réponse ? 2 doit couvrir le coefficient de 1,15 .

Cordialement.

 

Spectrum

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froussel | 7489 point(s)

Bonjour,

Perso je n'utilise pas le CS sur la boulonnerie (ni sur le reste d'ailleurs).

Mais le principe est que si le coefficient de sécurité (contrainte maxi / contrainte réelle) est dépassé il vous affiche la zone en rouge.

Donc un matériau avec une limite élastique à 100Mpa apparait en rouge avec un CS de 2 là où la contrainte est supérieure à 50Mpa (pace que le coeff de sécurité sera inférieur à 2). Si le CS est à 1 (et avec le même calcul), on serra rouge si on dépasse 100Mpa

Un outil sympa de simulation est dans : Simulation / Outil résultat / force dans les connecteurs : cela donne les efforts dans chaque connecteur (axiale / cisaillement et flexion).

Cet outil répond peut être à la question "est il possible d'avoir le coefficient de charge réelle dans un assemblage vissé traité par simulation à l'aide de SOLIDWORKS" (question assez floue pour moi).

Le truc bizarre dans votre calcul Excel est qu'il se focalise sur ce qu'ils se passe dans la matière serrée mais pas du tout dans la vis (ce qui est quand même généralement la première question sur un assemblage vissé : est ce que la section de ma (mes) vis est suffisante pour encaisser ma charge).

Nb : Au niveau des boulons dans cosmos on peut soit appliquer un couple (que SW va utiliser pour calculer son effort axial de précontrainte) soit directement un effort axial.

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Zozo_mp | 29666 point(s)

Bonjour

J'ai l'impression que la question est plutôt pourquoi vouloir avoir un CS différent.

Ceci dit si le premier CS ressort à 1.16 (ce qui est faible pour un CS) il y a fort à parier que le second soit aussi dans ces valeurs là, mais comme vous demandez un CS de 2 il paraît normal qu'il vous indique une non conformité.

Pour en dire plus il faudrait avoir une idée des différents volumes et corps qui constituent l'ASM (sur votre image on ne voit qu'un seul boulon) et aussi toutes les contraintes que vous avez mis.
Je ne connais pas votre niveau d'expertise en simulation SW mais de mon expérience on peut vite faire des contresens surtout avec les "connecteurs boulon"

Pouvez-vous poster votre ASM avec un pack and go ou au moins poster des images de touts les paramètres de votre simulation.

Cordialement

spectrum | 1621 point(s)

Bonjour,

Merci , le but est de rechercher l'influence d'une pré charge sur l'allongement et pour choisir la bonne qualité de vis.

A la main avec un abaque fournisseur pour connaitre la charge maxi. c'est en pièce jointe.

 

Le but est de compenser l'allongement de la vis lors du serrage et comparer par simulation à l'aide de Solidworks

A la base un coefficient de sécurité est une limite choisie . Par exemple Re avec Rpe= Re/ coeffcient de sécurité idem  Rg avec Rpg, mais ici j'ai choisi 1 pas de pondération il calcule 1,15 et le solveur donne connecteur valide, là quelque chose que je n'interprète pas....

Pour les deux valeurs différentes c'est pour déterminer le problème d'interprétation, je suis d'accord avec vous, je ne le ferai pas sur mon modèle.définitif.

Voir mon approche pour validé la qualité de la vis en fonction de l'effort de serrage Maxi en fonction des matières utilisées.

Cordialement.

Spectrum

spectrum | 1621 point(s)

Bonjour,

Je voudrais réaliser cette étude en parallèle par simulation pour obtenir la charge réelle supportée par mon assemblage vissé d'un projet en cours de validation, phase de contrôle.

J'ai terminé de le faire à la main ce matin et c'est assez long ........pour obtenir les différents cônes en fonction de la raideur des éléments, le but est atteint avoir le ratio entre les raideurs des pièces et la raideur de la vis avec son écrou;

En passant par les éléments finis j'aimerais valider l'angle empirique de 30° qui reste invariant par rapport aux matériaux.

solidworks disposant d'une base de matières c'est tentant d'expérimenter.

Et de plus est il possible d'avoir le coefficient de charge réelle dans un assemblage vissé traité par simulation à l'aide de SOLIDWORKS ?

Je vous remercie pour l'aide éventuelle.

Cordialement.

Spectrum.

 

 

stefbeno | 26798 point(s)

Bonjour @spectrum ,

De ma découverte de Simulation, je dirais qu'il y a une erreur d'interprétation (vous parlez de coef de pondération) sur la valeur CS : je pense que la valeur que l'on saisie est une valeur seuil qui permet à SW d'indiquer si le connecteur est valide ou non.
On retrouve bien cette idée dans l'image que vous avez fournie : vous demandez un coef de 1, SW trouve un coef de 1.16 donc le connecteur est valide, pour le second, vous demandez 2 et si SW trouve une valeur inférieure il déclare le connecteur invalide.

Zozo_mp | 29666 point(s)

Je plussois aux explications de @stefbeno 

Ceci dit j'essaie de comprendre votre objectif.  """le but est atteint avoir le ratio entre les raideurs des pièces et la raideur de la vis avec son écrou""""

Je ne suis pas aussi savant (sachant)que vous probablement, mais je fais un raisonnement différent : disons une pragmatique de l'expérience.

Mon point de vue (à discuter bien évidemment)

  1. Les vis et boulons répondent à des norme précises donc je ne les recalcule pas. Je choisi la classe en fonction de l'effort supposé ou des informations issue de la simulation pour les cas compliqués ou limites.
  2. Il n'y a pas de corrélation évidente lorsque vous dites " les différents cônes en fonction de la raideur des éléments" en effet cela dépend de la forme des pièces et du type de boulon (VIS écrou ou boulon d'encrage.
  3. Dans les normes il y a déjà un CS mais cela ne dis rien du CS de l'assemblage puisque la pièce peut être sous dimensionnée ou sur dimensionnée. Je rajout que le nombre de vis boulons change aussi la donne (exemple passer de deux boulons à trois ou quatre ou changer la position des trous).
  4. cela dépend du degré de sophistication de l'assemblage si je compare les contraintes dans un moteur soumis à de forte vibration ou si je compare un cellule d'avions à un bâti mécanosoudé.
  5. faire une étude en statique ou en dynamique avec par exemples la prise en compte une analyse de fréquences et fréquences propres changent aussi la donne.

De mon point de vue vouloir faire des comparaisons hors contexte et hors contraintes propres au secteurs ne me paraît pas pertinent et amène à faire de la sur-qualité ou se tromper d'objectif, voire se tromper sur le résultat recherché.

Cordialement

PS : ne seriez-vous pas étudiant ou en école Sup à tout hasard ;-)

spectrum | 1621 point(s)

Bonjour ZOZO,

Je partage votre point de vue, les assemblages vissés sont très délicats à gérer en fonction de nombreux paramètres.

Le fabricant par son expérience donne des valeurs d'usage à respecter.

Ma démarche est motivée par l'utilisation du module simulation pour effectuer un pré-dimensionnement et avoir un cap et annuler des pistes et réduire l'étude en temps.

Une orientation plus simple de mon étude sera réalisée, je vous remercie pour vos conseils.

J'apprends beaucoup en suivant le forum.

Cordialement.

Spectrum.

 

froussel | 7489 point(s)

Bonjour,

Perso je n'utilise pas le CS sur la boulonnerie (ni sur le reste d'ailleurs).

Mais le principe est que si le coefficient de sécurité (contrainte maxi / contrainte réelle) est dépassé il vous affiche la zone en rouge.

Donc un matériau avec une limite élastique à 100Mpa apparait en rouge avec un CS de 2 là où la contrainte est supérieure à 50Mpa (pace que le coeff de sécurité sera inférieur à 2). Si le CS est à 1 (et avec le même calcul), on serra rouge si on dépasse 100Mpa

Un outil sympa de simulation est dans : Simulation / Outil résultat / force dans les connecteurs : cela donne les efforts dans chaque connecteur (axiale / cisaillement et flexion).

Cet outil répond peut être à la question "est il possible d'avoir le coefficient de charge réelle dans un assemblage vissé traité par simulation à l'aide de SOLIDWORKS" (question assez floue pour moi).

Le truc bizarre dans votre calcul Excel est qu'il se focalise sur ce qu'ils se passe dans la matière serrée mais pas du tout dans la vis (ce qui est quand même généralement la première question sur un assemblage vissé : est ce que la section de ma (mes) vis est suffisante pour encaisser ma charge).

Nb : Au niveau des boulons dans cosmos on peut soit appliquer un couple (que SW va utiliser pour calculer son effort axial de précontrainte) soit directement un effort axial.