Le LRCCP possède une grande expérience dans la mise
en œuvre du dimensionnement de pièces par simulation numérique.
Nos compétences internes nous permettent de maîtriser
l'ensemble du cycle de dimensionnement dans lequel s'inscrit la phase
de calcul proprement dite :
Caractérisation de matériaux
Etablissement de lois de comportement
Calcul par éléments finis
Réalisation de pièces prototypes
Validation simulation/essai sur banc.
Les calculs de pièces caoutchoucs et plastiques sont réalisés
à l'aide des deux principaux logiciels commerciaux adaptés
à ce type de simulation : ABAQUS et MARC.
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APPROCHE
CALCUL |
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La simulation numérique permet de réduire les coûts
et les délais dans les phases de conception ou de modification
de pièces. Le calcul permet de répondre à différentes
approches en faisant évoluer plus facilement les paramètres
matière et géométrie que dans le cas d'une
pièce prototype :
Ce type d'approche est utilisé dans tous les secteurs d'activités
(aéronautique, automobile, transport d'énergie, médical,
loisirs …) pour des pièces plastiques et caoutchoucs.
Les questions fréquemment abordées concernent les
domaines suivants :
La tenue mécanique sous chargement statique (force, déplacement,
pression, contact…),
La relaxation ou le fluage,
L'évolution du comportement en température (évolution
de la raideur, dilatation),
L'étanchéité (pression de contact de joints,
comportement de soufflets, membranes…),
La prévision du vieillissement (équivalence temps/température),
Le comportement en régime dynamique établi.
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EXEMPLES
DE CALCULS |
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Etanchéité statique : joint à quatre
lobes
La simulation du montage d'un joint à lobe dans sa gorge
permet de déterminer la pression de contact générée
par le joint pour déterminer le niveau d'étanchéité
assuré. Le calcul peut tenir compte de l'influence de
la température d'utilisation afin de vérifier
le volume libre restant dans la gorge à haute température.
De même, on peut prendre en considération la pression
exercée par le fluide sur le joint et observer les phénomènes
d'extrusion du joint dans la gorge. |
Comportement en régime dynamique : articulation
caoutchouc / métal
Pour ce type de pièce, utilisée par exemple dans
les barres ainti-roulis de véhicules, il est possible
de calculer des raideurs statiques (raideur radiale, raideur
en torsion, …) ainsi que des raideurs dynamiques. Nous
présentons a titre d'illustration la courbe de transmissibilité
calculée sur une bobine chargée radialement sous
1000 N et excitée par une amplitude de +/-250 µm.
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