La théorie linéaire suppose que les déplacements sont petits. Elle suppose aussi que la normale des zones en contact ne change pas de direction lors du chargement. Le chargement total est par conséquent appliqué en une fois. Cette approche peut mener à des résultats inexacts ou à des problèmes de convergence si ces hypothèses ne sont pas vérifiées.
Vous pouvez activer la résolution des grands déplacements. La résolution des grands déplacements prend plus de temps et utilise plus de ressources que la résolution des petits déplacements, mais elle donne des résultats plus précis. La résolution des grands déplacements est nécessaire puisque la déformée acquise modifie nettement la raideur (capacité de la structure de résister aux chargements). La résolution des petits déplacements suppose que la raideur ne change pas pendant le chargement. La résolution des grands déplacements suppose que la raideur change pendant le chargement ; elle applique donc le chargement par étape et met à jour la raideur pour chacun des pas de simulation.
Lorsque l'option Grands déplacements est activée dans la boîte de dialogue Statique, l'étude statique est résolue en incrémentant le chargement et en actualisant la géométrie.
Lorsque vous utilisez la résolution des grands déplacements pour les études statiques, vous pouvez uniquement afficher les résultats au niveau du dernier pas, qui correspond au chargement total. Dans les études non linéaires, vous pouvez afficher des résultats à tous les pas de simulation.
Lorsque vous exécutez une analyse statique et que tous les déplacements sont calculés, le solveur effectue une vérification des grands déplacements. Un message d'avertissement s'affiche lorsque le nombre de déplacements calculé est excessif. Le solveur effectue les vérifications suivantes :
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Pour les modèles avec connecteurs d'axe, vérifie que la rotation relative (θ) au sein de chaque connecteur de broche est petite. Un message d'avertissement est émis lorsque la rotation relative θ est supérieure à 5o (degrés).
- Pour tous les modèles, vérifie le déplacement maximal (norme euclidienne) parmi le nombre total de nœuds et le compare à la longueur caractéristique du modèle. Si le rapport de déplacement maximal sur la longueur caractéristique du modèle est supérieur à 10 %, un message d'avertissement s'affiche. La longueur caractéristique du modèle (L) est calculée comme suit :
où: Xi, Yi et Zi sont les coordonnées de nœud I ; Xc, Yc et Zc sont les coordonnées du centre géométrique du modèle ; et N est le nombre total de nœuds dans le modèle.
Pour activer l'option des grands déplacements, procédez comme suit :
- Dans l'arbre d'études Simulation, cliquez à droite sur l'icône de l'étude statique et sélectionnez Propriétés.
La boîte de dialogue Statique apparaît.
- Dans l'onglet Options, cochez la case Grand déplacement.
- Cliquez sur OK.
Cette option régit la manière dont le logiciel traite les problèmes de contact. Pour voir un exemple de cette fonction, consultez le tutoriel en ligne.
| Option désactivée |
Le chargement total est appliqué en une fois. Les paires source et cible sont définies en fonction de la configuration initiale et restent inchangées pendant les itérations de contact. La normale pour les zones de contact est également définie par la configuration initiale et reste inchangée lors du contact. Cette approche peut mener à des résultats inexacts ou à des problèmes de convergence si ces hypothèses ne sont pas valides, ce qui sera probablement le cas lorsque les déplacements deviennent importants. |
| Option activée |
Les chargements sont appliqués graduellement et régulièrement en un certain nombre d'étapes, jusqu'à leur valeur totale. Le nombre d'étapes est décidé en interne par le programme à partir des résultats des déformations. Les paires source et cible et les normales des zones de contact sont évaluées à tous les pas de la simulation.
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Procédure recommandée
La procédure ci-dessous est recommandée pour résoudre les problèmes de contact :
- Corrigez le problème sans activer l'option Grand déplacement.
- Activez l'option Grand déplacement et effectuez une nouvelle tentative dans les cas suivants :
- Si les déplacements ou les orientations des faces en contact sont notables lorsque la structure déformée est tracée à l'aide d'un facteur de mise à l'échelle de 1,0.
- Si la déformation la plus importante dépasse 4 %.
- Si les contraintes de von Mises sont proches de la limite d'élasticité.
Remarques
- Une analyse non linéaire complète est nécessaire au traitement des déformations importantes et de la non linéarité des matériaux.
- La résolution des grands déplacements ne fonctionne pas avec :
- Les connecteurs de types soudure par points et palier
- Le maillage de poutre ou le maillage mixte qui utilise les poutres
- Les chargements de masse à distance
- L'option Vérifier les forces externes dans la boîte de dialogue Statique (le logiciel ignore cette option)
- L'option Améliorer les contacts solidaires avec maillage incompatible (plus lent) dans la boîte de dialogue Statique pour les contacts de type surface à surface et Pas de pénétration (le logiciel ignore cette option)