Simulation Mechanical

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Comment réaliser une esquisse et un maillage automatique 2D dans Autodesk Simulation Mechanical

Les possibilités d’esquisse (sketching) et de maillage 2D associés d’Autodesk Simulation Mechanical peuvent être utilisées pour construire des modèles plans directement dans l’environnement du logiciel, sans avoir à importer une quelconque géométrie.

Ces outils viennent compléter les autres possibilités de modélisation intégrées à la CAO 3D native ou standard.

Par exemple, il est très facile et simple de réaliser une analyse statique linéaire en 2D pour bien comprendre rapidement une problématique et le comportement d’un assemblage complexe avant de se lancer en 3D ou en analyse non linéaire avec le module Mechanical Event Simulation (MES).

Voici les principales étapes d’une telle modélisation dans FEA Editor:

  1. Création d’une esquisse du contour filaire de chaque pièce ou composant.
  2. Définition optionnelle des divisions de chaque côté et de points de raffinements.
  3. Génération du maillage 2D.
  4. En option, définir les surfaces de contact entre les pièces adjacentes d’un assemblage (liaison par défaut : collage).

Esquisse de pièces

Avant de commencer une esquisse, prévoir à l’avance afin de déterminer les parties de votre modèle et la façon dont elles sont assemblées. Gardez à l’esprit les conditions suivantes :

  • Chaque pièce doit être constituée d’un contour fermé unique et doit être un matériau homogène.
  • Les éléments 1D (poutre/barres, etc.) peuvent être ajoutés à des modèles contenant des éléments 2D, mais doivent être dessinés dans le plan YZ à X = 0.
  • Le générateur de mailles 2D peut être utilisé pour le maillage filaire qui n’est pas sur le plan YZ, mais les éléments qui en résultent ne peuvent pas être définis en tant que 2D. Ils peuvent être 3D surfaciques ou ensuite extrudées en éléments solides.
  • Impossible d’ajouter des éléments 2D à des modèles avec des pièces solides.
  • Les lignes communes à deux pièces doivent coïncider à leurs deux extrémités.

Le mode d’esquisse s’effectue à partir du menu contextuel qui s’affiche lorsque vous faites un clic droit sur un plan dans le navigateur (arborescence). Pour la modélisation 2D, nous utilisons la commande d’esquisse dans le menu contextuel plan 2 < YZ (+X) >, comme indiqué dans la Figure 1.

Figure 1: Commande Esquisse utilisée pour entrer dans le mode.

Dans la zone d’affichage, une grille dessinée dans le plan YZ s’affiche. Utilisez les commandes dans l’onglet Dessiner du ruban pour créer des entités d’esquisse. Vous pouvez ajouter des lignes, cercles, les sommets de construction, rectangles, arcs, des congés, lignes tangentes et les splines (reportez-vous à la Figure 2).

maillage automatique 2D dans Autodesk Simulation Mechanical

Figure 2: Commandes du menu Dessiner.

Il existe également des commandes permettant de définir un nouveau plan d’esquisse et permettant de définir le « à partir de Point » (autrement dit, le point de référence pour une entrée de coordonnées relatives ultérieures). En outre, les entités peuvent être définies comme objets de construction ou les lignes réelles de maillages ; dans ce cas, arcs, cercles et les splines sont divisées en un nombre de segments de ligne droite discrétisant la géométrie incurvée. Vous devez spécifier les objets en mode construction lorsque vous dessinez un contour pour un maillage 2D maillage. Une fois que les entités d’esquisse sont dessinées, un nouveau numéro de pièce est ajouté à l’arborescence, avec le nombre d’esquisse imbriqué en dessous.

Vous pouvez activer ou désactiver la visibilité du plan d’esquisse et de la grille en cliquant sur l’en-tête de plan et en cliquant sur la commande visibilité. Vous pouvez également modifier les paramètres de la grille (l’espacement et la couleur) via l’ongle Esquisse de la boîte de dialogue Options. Il est accessible en cliquant sur le bouton de Menu de l’Application dans le coin supérieur gauche et puis en cliquant sur le bouton Options dans la partie inférieure du menu.

Les groupes de fonctions modifier et le motif de l’onglet du ruban Dessiner contiennent les différents outils permettant d’effectuer les opérations sur les entités d’esquisse. Vous pouvez modifier les attributs, déplacez les points et diviser, intersection, ajuster, prolonger, déplacer, copie, rotation, Echelle et symétrie entités (voir Figure 3) d’esquisse

maillage automatique 2D dans Autodesk Simulation Mechanical

Figure 3: Menus Modifier et Réseau du ruban Dessiner.

Si vous dessinez des entités d’esquisse, les copier ou les modifier, la barre d’État au bas de l’écran sera affiche des messages pour vous guider le processus. Indiquez le numéro de pièce pour chaque entité dans les boîtes de dialogue de commande de dessin lors de leur création. Vous pouvez également sélectionner un des objets de construction qui constitue votre esquisse et modifier le numéro de pièce à l’aide de la commande attributs située dans le panneau modifier. Chaque pièce doit être constituée d’un contour filaire qui délimite une zone contiguë. Plusieurs limites de contour internes, tels que les champs et les perçages sont autorisés.

Une fois que la totalité de l’esquisse est terminée pour toutes les pièces, spécifiez les options de maillage 2D. Sélectionnez les groupes d’entités esquisse numérotés sous chaque en-tête de la pièce dans la vue arborescente (ajout au jeu de sélection, maintenez la touche Ctrl enfoncée).

Conseil : Si vous disposez de nombreuses pièces dans votre simulation une manière plus simple pour sélectionner toutes les esquisses consiste à sélectionner le plan d’esquisse d’un clic gauche, faites un clic droit et choisir « sélectionner toutes les esquisses ». Cette commande sélectionne automatiquement toutes les esquisses dessinées au sein de ce plan d’esquisse.

Toutes les pièces doivent être maillées simultanément afin que les maillages soient correctement mis en correspondance. Ensuite, Clic droit un des en-têtes sélectionnées, puis sélectionnez le paramètre : créer 2D maillage… (Voir la Figure 4) pour accéder à la boîte de dialogue de génération du maillage 2D

Figure 4: Accès aux en-têtes de groupe entité esquisse sélectionnée dans l’arborescence, un clic droit à un contexte qui inclut le paramètre créer 2D maillage

Spécification des Divisions de l’arête et les Points de raffinement

Avant d’effectuer l’opération de maillage, vous pouvez effectuer les opérations suivantes :

  • Divisions… – Pour contrôler le nombre d’éléments créé le long d’un bord donné ; Sélectionnez les objets de construction qui représente les arêtes de votre choix, droit, puis choisissez la commande de Divisions de maillage 2D. La boîte de dialogue Esquisse entité Divisions de maillage s’affiche. Activez la case à cocher, spécifiez le nombre de divisions pour être effectuée le long de l’arête sélectionnée et cliquez sur OK (voir la Figure 5).
maillage automatique 2D dans Autodesk Simulation Mechanical

Figure 5: Spécification des divisions de maillages pour contrôler le nombre d’éléments qui sont créés le long d’un côté particulier.

  • Ajouter Point de raffinement… -Ajouter un point de raffinement à l’esquisse en cliquant à l’emplacement où vous souhaitez définir le point de raffinement et en choisissant la commande Ajouter un Point de raffinement… . La boîte de dialogue Créer un Point de raffinement s’affiche (voir la Figure 6). Spécifier des paramètres pour le point de raffinement notamment choisir entre deux types de raffinement : maillage taille ou le facteur de division. Entrez également le « rayon efficace », qui définit une zone circulaire autour du point spécifié, dans lequel la taille des éléments raffinés est imposée. Vous pouvez également entrer manuellement les coordonnées du point de raffinement.
maillage automatique 2D dans Autodesk Simulation Mechanical

Figure 6: Spécification des paramètres du raffinement.

Génération du maillage 2D

Après avoir utilisé la commande créer 2D maillage… pour ouvrir la boîte de dialogue Générer le maillage 2D, vous pouvez spécifier la forme de l’élément, la densité de maillage ou taille du maillage (voir la Figure 7). La densité du maillage par défaut doit être une bonne première approche pour la plupart des modèles. Vous pouvez par la suite, avec le bouton droit sur l’en-tête de maillage 2D dans la partie inférieure du navigateur (arborescence) et choisissez la commande de modification. Cela vous revenir à la boîte de dialogue de génération du maillage 2D, dans laquelle vous pouvez modifier les paramètres et remaillez le modèle.

maillage automatique 2D dans Autodesk Simulation Mechanical

Figure 7: Boite de dialogue du maillage 2D.

Une fois le maillage généré, vous pouvez également ajouter des points de raffinement à l’aide de l’onglet maillage, les Points de raffinement le groupe de fonctions ou les ajouter ou modifier un maillage spécifications de division, comme décrit précédemment, à affiner des régions. Le modèle doit être remaillé lorsque vous avez terminé.

La section « Avancé » fournit des paramètres de maillage supplémentaires (y compris d’angle, de rapport géométrique de progression, de facteur de fermeture, de facteur d’affinage et de tolérance), mais, pour la plupart des cas, les valeurs par défaut seront suffisantes.

Avec le maillage défini, vous pouvez spécifier des données nécessaires pour l’analyse ; y compris le type d’élément, définition d’élément, les matériaux, les charges, les contraintes et les paramètres de l’analyse. Ensuite, analysez le modèle.

Spécification de Contact – veuillez-vous reporter à l’article relatif à cette fonction « comment définir le contact en 2D », pour obtenir des instructions sur l’exécution de cette étape.

En conclusion, la capacité de l’esquisse et de maillage à plusieurs pièces dans l’environnement Editeur FEA améliore la souplesse et facilité de modélisation 2D.

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