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Journée ds-catia 09/11/06 – IUT de Nantes Calcul dans General Structural Analysis de pièces réalisées dans l'atelier Composite Design Sébastien Le Loch.

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1 Journée ds-catia 09/11/06 – IUT de Nantes Calcul dans General Structural Analysis de pièces réalisées dans l'atelier Composite Design Sébastien Le Loch

2 2Plan - Présentation de latelier Composite Design - Différents traitements possibles dans GSA - Cas tests - Résumé des recommandations

3 3Plan - Présentation de latelier Composite Design - Différents traitements possibles dans GSA - Cas tests - Résumé des recommandations

4 4 Présentation de latelier Composite Design Séquence de création dune pièce composite : Définition des matériaux et orientations disponibles ou Preliminary Design : Création du composite par zones Plies : Création du composite plis par plis

5 5 Présentation de latelier Composite Design Séquence de création dune pièce composite : matériaux création des orientations de plis disponibles et choix du catalogue matériaux : attention ! gère les épaisseurs des plis !

6 6 Présentation de latelier Composite Design Séquence de création dune pièce composite : zones Preliminary Design : Création du composite par zones ATTENTION : ordre des plis du composite ??? Obligation de passer par un "Stack Up File"

7 7 Présentation de latelier Composite Design Séquence de création dune pièce composite : plis Crée le "Stack Up File" Crée les plis en utilisant le fichier Excel modifié Vérifications

8 8 Présentation de latelier Composite Design Séquence de création dune pièce composite : bilan -Dessin de pièce orienté « fabrication » : la surface définie est une frontière du composite (moule) et non pas la « fibre neutre » ou le plan de symétrie comme habituellement en calcul EF. -Le dessin par zones permet daller plus vite si il y a beaucoup de plis et de géométries par contre il faut faire très attention à lordre dempilement (création de plis obligatoire pour vérification). -Le dessin pli par pli est à favoriser si le nombre de plis est peu important (cas tests, exemples pédagogiques) et moins piégeur pour les étudiants.

9 9Plan - Présentation de latelier Composite Design - Différents traitements possibles dans GSA - Cas tests - Résumé des recommandations

10 10 Différents traitements possibles dans GSA Séquence de création dun calcul : Calcul type coque avec "propriété composite importée" Analyse par zone Analyse par plis Visualisation des orientations des plis : "génération dimage" sur propriétés : symbole dangle composite Les orientations avec lanalyse par zone ne sont pas conservées ! Résultats différents !!!

11 11 Différents traitements possibles dans GSA Séquence de création dun calcul : Calcul type coque avec "propriété composite importée" Visualisation des contraintes : "génération dimage" sur solution statique : tenseur des contraintes Attention à la frontière entre les zones !

12 12Plan - Présentation de latelier Composite Design - Différents traitements possibles dans GSA - Cas tests - Résumé des recommandations

13 13 Cas tests CAS TEST 1 : doc. Code_ASTER (EDF)

14 14 Cas tests CAS TEST 1 : doc. Code_ASTER (EDF) Résultats avec le traitement par plis : Déplacement au centre : 0,420 mm pour 0,419 mm Contraintes pli supérieur : 56,8 MPa pour 47,1/58,8 soit 53,0 en moyenne (7%) Résultats satisfaisants, attention à la limitation de la valeur de la contrainte dans le plan moyen en coque Traitement par zone faux : à proscrire absolument

15 15 Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) et calculs Laurent Gornet (GeM) Cylindre sous pression interne +/- 45° Géométrie : attention à la normale ! Laxe Z du repère utilisé pour le composite ne doit pas être parallèle à la surface ! -Avec le cylindre complet : problème daccrochage dun point… -Avec un quart de cylindre : R=1.05 (fibre neutre, R=1 dans CATIA), H=1 E 1 =7e6, E 2 =1.3e6, G 12 =5e5, 12 =0.28, e couche =0.05 p=100 Augmentation du diamètre : 1,50 mm pour 1,38 mm (9%)

16 16 Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Contraintes : CAST3M : 11 = env. 830 Pa 22 = env. 200 Pa 12 = env. 520 Pa Aug. Diamètre : 1,38 mm

17 17 Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Contraintes : CATIA : 11 = env. 660 Pa (20%) 22 = env. 400 Pa (100%) 12 = env. 520 Pa (0%) Aug. Diamètre : 1,53 mm

18 18 Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Contraintes : Maillage quadrangles CAST3M : 11 = env. 660 Pa 22 = env. 380 Pa 12 = env. 520 Pa Aug. Diamètre : 1,50 mm !! (au lieu de 1,38 mm) Influence COQ4 / DKT

19 19 Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Contraintes : Maillage quadrangles CATIA : 11 = env. 660 Pa (0%) 22 = env. 380 Pa (0%) 12 = env. 520 Pa (0%) Aug. Diamètre : 1.50 mm

20 20 Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Tube complet : attention au changement dangle dempilement / repère

21 21Plan - Présentation de latelier Composite Design - Différents traitements possibles dans GSA - Cas tests - Résumé des recommandations

22 22 Résumé des recommandations -Il vaut mieux gérer lempilement via Excel pour les pièces complexes -Vérifiez les empilements et épaisseurs (donc création des plis) -Attention aux pièces de révolution ! (comme pour la majorité des codes) plus généralement à lorientation du z -Précision suffisante pour le pré-dimensionnement (attention aux coques épaisses) mais pas de critère composite (Tsaï-Hill…) -Toujours faire une analyse par plis -Délicat à utiliser avec les étudiants (nombreux outils et menus à utiliser)


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