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Je propose ici de vérifier la tenue mécanique d'un assemblage mécanique par un calcul par éléments finis en coques avec le logiciel Ansys Mechanical.
Cet assemblage n'est pas un assemblage standard. Il ne peut pas être vérifié avec Robot Structural Analysis par exemple à ma connaissance.
Une poutre IPE 200 reprend les charges de cisaillement et de flexion d'une solive. Voici le dessin dont je me suis inspiré pour construire le modèle :
Voici la modélisation géométrique dans Space Claim :
ou bien dans Ansys Mechanical :
Vue sans / avec l'épaisseur des éléments coques :
Acier élastique linéaire. Il s'agit ici d'un calcul statique non linéaire (l’analyse non linéaire consiste à appliquer les charges de façon incrémentale).
Le temps de calcul est de 3 min.
Les tolérances de fabrication des tôles sont supposées négligeables ici. Les épaisseurs sont harmonisées ici pour simplifier. On pourrait considérer que les poutres sont des profilés reconstitués soudés (PRS).
Je choisis arbitrairement d'encastrer la section de l'IPE 200 de part et d'autre. Cela peut évidemment influencer le résultat. Pour autant étant donné mes capacités de maillage sur cette version je m'en tiens à cette hypothèse.
Les tôles en contact plan / plan sont modélisées généralement avec frottement (mu = 0.3).
500 daN en cisaillement et 100 daN.m en flexion
La déformation maximale est de 0.4 mm. Elle est acceptable.
La contrainte de Von Mises maximale est de 170 MPa. Elle est nettement inférieure à la limite élastique de l'acier S235.
Les contraintes dans les 30 boulons M10 sont au maximum de 104 MPa. Elle est nettement inférieure à la limite élastique d'un boulon classe 8.8 (640 MPa).
Ceci conclut cet article. J'espère avoir piqué votre curiosité.
Vos commentaires, questions ou conseils sont les bienvenus.
Article rédigé par blackhole, Ingénieur calcul
