Calcul ressort

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Introduction

L’étude des forces et des déformations des ressorts est basée sur le maillage d’un contour quelconque. Le maillage peut être affiné à un certain endroit afin de simplifier le calcul de sa déformation. Les forces sont gérables au travers de l’épaisseur et de la matière du ressort.

 

Les fonctions

 

Les fonctions dites « FEM » sont disponibles soit sous le menu « Horlogerie/FEM » soit sur la partie de droite du desktop au travers d’icônes.

 

Création du maillage                                (fonction n°630)

Permet de créer le maillage d’une pièce.

 

Modification du maillage et des forces                (fonction n°627)

Permet de modifier les attributs des nœuds du maillage.

 

Génération du contour déformé                        (fonction n°628)

Permet de générer en tous temps le contour du maillage.

 

Calcul FEM                                                (fonction n°624)

Permet de calculer la forme sans contrainte.

 

Modification des paramètres FEM                (fonction n°626)

Réglage des paramètres de calculs et d’affichages.

 

Déplacement interactif                                (fonction n°629)

Permet de contraindre le maillage de manière interactive.

 

 

Création maillage

 

Un ou plusieurs contours fermés imbriqués (pièce avec trous) placés dans une sélection sont maillés par activation de la fonction « Création maillage » n°630.

 

 

Un découpage automatique produit un maillage à taille environ constante permettant un calcul rapide.

 

 

Définition des blocages

 

Pour pouvoir être déformé le ressort doit être bloqué au travers de nœuds sélectionné dans le maillage.

 

1. Sélectionner le maillage puis activer la fonction « Edition » au travers du menu contextuel.

2. Sélectionner les entités devant être bloquées et activer la fonction « Modif maillage & force » au travers du menu contextuel.

3. Les paramètres FEM sont accessibles et permettent de bloquer l’ensemble des nœuds se trouvant sous les entités sélectionnées. Le blocage s’effectue en définissant un déplacement des nœuds du maillage à 0 en X et en Y.

 

4. Pour sortir de l’édition de maillage, il suffit de cliquer sur la croix jaune dans la barre de droite du desktop.

 

5. Les nœuds bloqués sont affichés avec un symbole spécial.

 

 

 

Modification de la précision du maillage

 

La précision du maillage peut augmenter ou diminuer dans certaines zones. La méthode de modification est la même que vue précédemment.

 

1. Sélection et édition du maillage

2. Sélection des entités devant être modifiées

3. Menu contextuel à « Modif maillage & force »

4. Paramètres FEM à Précision du maillage

5. Fin édition (croix jaune)

 

 

 

 

Attribution cinématique

 

Afin d’augmenter la rapidité du calcul de déformation dans le contexte d’un chaîne cinématique, il est possible de définir les zones du ressort étant en contact avec d’autres pièces.

 

La méthode de définition est la même que vue précédemment.

 

1. Sélection et édition du maillage

2. Sélection des entités devant être modifiées

3. Menu contextuel à « Modif maillage & force »

4. Paramètres FEM à Cinématique / Contact

5. Fin édition (croix jaune)

 

 

 

Dans l’exemple ci-dessous, les nœuds du maillage se trouvant en contact avec l’axe, on été définis avec l’option « Cinématique/Pivotement » des paramètres FEM.

 

 

 

Paramètres FEM

 

Les paramètres sont accessibles soit directement au travers de la fonction « Modif param FEM » n°626, ou en double cliquant avec la souris sur une entité de type maillage, ou encore de manière contextuelle après avoir sélectionné une entité de type maillage.

 

Maillage FEM

 

 

Réglage des paramètres de calculs.

 

 

Matière

 

 

Choix de la matière et définition des paramètres de la matière.

 

Un glossaire de matière est accessible en cliquant avec la touche MODIF de la souris sur les paramètres de la matière.

 

 

Affichage

 

 

Réglage des paramètres d’affichage souhaité pour la représentation du maillage et de sa déformation.

 

Résultat

 

 

La palette des couleurs est représentée en fonction du type de remplissage sélectionné dans l’onglet « Affichage ».

 

A l’aide de la fonction « Gen. dessin » il est possible de générer le dessin du tableau des valeurs de déformation du maillage.

 

Le tableau des résultats ainsi généré doit être positionné de manière interactive dans une fenêtre de dessin et peut être redimensionné à l’aide des touches [*] et [/].

 

 

 

Déplacement interactif

 

Cette fonction permet de déformer le maillage en tirant sur un nœud.

 

La couleur du vecteur donne l’indication sur le type de déformation.

 

                                 

Zone élastique

Zone plastique

Zone de rupture

 

 

Le maillage peut être recalculé dans sa position initiale et sans contrainte à l’aide de la fonction « Calcul FEM » (fonction n°624).