| Etudes statiques (ou de contraintes) |
Les études statiques calculent les déplacements, les forces de réaction, les déformations, les contraintes et la distribution des coefficients de sécurité. Les matériaux sont endommagés aux emplacements où les contraintes dépassent un certain niveau. Les calculs de coefficients de sécurité sont basés sur un critère de ruine. Le logiciel offre 4 critères de ruine.
Les études statiques permettent d'éviter la ruine due à des contraintes élevées. Un coefficient de sécurité inférieur à l'unité indique la ruine du matériau. Des coefficients de sécurité élevés dans une zone indiquent des contraintes faibles ; vous pouvez alors vraisemblablement réduire les épaisseurs de matière dans ces zones.
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| Etudes fréquentielles |
Toute structure a tendance à vibrer à certaines fréquences, appelées fréquences naturelles, ou fréquences de résonance. La fréquence propre la plus basse est appelée fréquence fondamentale. Pour chaque fréquence propre, le corps prend une certaine forme appelée forme du mode propre ou plus simplement mode propre. L'analyse fréquentielle calcule les fréquences propres et les modes propres associés.
En théorie, chaque corps est doté d'un nombre infini de modes. En analyse par éléments finis, les modèles comportent autant de modes que de degrés de liberté. Cependant, dans la plupart des cas, seuls quelques modes sont pris en considération.
Une réponse excessive se produit lorsqu'un corps est soumis à un chargement dynamique vibrant à l'une de ses fréquences naturelles. Ce phénomène est appelé résonance. Par exemple, un véhicule peut subir des vibrations violentes à une certaine vitesse, du fait de la résonance d'une roue déséquilibrée. Les vibrations diminuent ou disparaissent à d'autres vitesses. Un autre exemple connu est la rupture d'un verre soumis à un son de forte intensité, par exemple à la voix d'un chanteur d'opéra.
L'analyse fréquentielle permet d'éviter des dégradations liées à des contraintes excessives causées par résonance. Elle fournit également des informations permettant de résoudre certains problèmes de réponse dynamique.
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| Etudes de flambage |
Le flambage fait référence à de grands déplacements soudains dus à des chargements axiaux. Des structures élancées soumises à un chargement axial peuvent s'effondrer du fait du flambage sous des chargements inférieurs à ceux nécessaires pour provoquer la ruine du matériau. Le flambage peut se produire dans différents modes, sous l'effet de différents niveaux de chargement. Dans la plupart des cas, seul le chargement critique de flambage le plus faible est intéressant.
Les études de flambage permettent d'éviter la ruine due au flambage.
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| Etudes thermiques |
Les études thermiques calculent les températures, les gradients de température et les flux de chaleur résultant des conditions de dégagement de chaleur, de conduction, de convection et de radiation. Les études thermiques permettent d'éviter des conditions thermiques indésirables, par exemple la surchauffe ou la fusion. |
| Etudes de conception |
Les études de conception avec optimisation automatisent la recherche de la conception optimale en s'appuyant sur un modèle géométrique. Le logiciel est équipé d'une technologie permettant de détecter rapidement les tendances et d'identifier la solution optimale en utilisant un nombre minimal d'itérations. Les éléments ci-après doivent être définis pour les études d'optimisation :
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Objectifs
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Définit l'objectif de l'étude. Il peut s'agir par exemple de minimiser la quantité de matière. Si vous ne définissez pas d'objectifs, le logiciel réalise une étude de conception sans optimisation.
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Variables
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Définissent les dimensions qui peuvent varier et leur plage de variation. Par exemple, le diamètre d'un perçage peut varier de 0,5" à 1,0", ou l'extrusion d'une esquisse de 2,0" à 3,0".
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Contraintes
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Définissent les conditions auxquelles la conception optimale doit satisfaire. Par exemple, les contraintes, les déplacements, les températures ne doivent pas excéder certaines valeurs, et la fréquence propre doit être comprise dans une fourchette précise.
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| Etudes non linéaires |
Dans certains cas, la simulation linéaire peut produire des résultats erronés puisque les hypothèses sur lesquelles elle est basée ne sont pas respectées. L'analyse de non linéarité peut être utilisée pour résoudre les problèmes de non linéarité causés par le comportement d'un matériau, de grands déplacements et les conditions de contact. Vous pouvez définir des études tant statiques que dynamiques.
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| Etudes dynamiques linéaires |
Lorsque les effets d'inertie et d'amortissement ne peuvent être ignorés, les études statiques ne donnent pas des résultats précis. Les études dynamiques linéaires utilisent des fréquences naturelles et des déformées modales pour évaluer la réponse des structures à des chargements dynamiques. Vous pouvez définir :
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Etudes Modale en fonction du temps pour définir les chargements et évaluer la réponse en fonction du temps.
- Etudes Harmoniques pour définir les chargements en tant que fonctions de fréquence et évaluer la réponse maximale à des fréquences opérationnelles diverses.
- Etudes de Vibration aléatoire pour définir les chargements aléatoires en termes de densité spectrale de puissance et évaluer la réponse en terme de moyenne quadratique ou de densité spectrale de puissance à des fréquences diverses.
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Réponse spectrale pour estimer les réponses extrêmes dans le temps d'un système soumis à un mouvement de base particulier décrit en termes de spectre de conception.
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| Etudes de test de chute |
Les études de test de chute évaluent l'effet produit par la chute d'une pièce ou d'un assemblage sur un sol rigide ou flexible. Les études de test de chute peuvent servir à la simulation de l'impact du modèle sur une surface plane rigide ou flexible. |
| Etudes de fatigue |
Les chargements et déchargements répétés fragilisent les objets avec le temps, même si les contraintes induites sont considérablement inférieures aux contraintes limites. Ce phénomène est connu sous le nom de fatigue. Les études structurelles linéaires et non linéaires ne prévoient pas la ruine résultant de la fatigue. Elles calculent la réponse d'une conception soumise à des déplacements imposés et des chargements déterminés. Si les hypothèses de l'analyse sont observées et que les contraintes calculées sont dans les limites autorisées, elles concluent que la conception est sûre dans cet environnement, quel que soit le nombre d'applications du chargement. Les études de fatigue évaluent l'usure d'un objet en fonction des événements de fatigue et des courbes S-N. Vous pouvez baser les calculs de fatigue sur l'intensité de la contrainte, les contraintes von Mises ou les contraintes alternées principales maximales. |
| Etudes de conception d'un appareil sous pression |
Effectue des combinaisons linéaires de résultats d'études statiques. Chaque étude statique possède un ensemble de chargements différent qui produit des effets correspondants. Ces chargements peuvent être permanents, variables (avec approximation par des chargements statiques), thermiques, sismiques et ainsi de suite. L'étude d'un appareil sous pression combine algébriquement les résultats des études statiques en utilisant une combinaison linéaire ou la somme quadratique. |
| Etude de simplification 2D |
Vous pouvez simplifier certains modèles 3D en les simulant en 2D. La simplification 2D est disponible pour les études statiques, non linéaires, de conception d'un appareil sous pression et thermiques. Vous pouvez gagner du temps en analyse avec l'option de simplification 2D pour les modèles qui s’y prêtent. Les modèles 2D requièrent moins d'éléments de maillage et les conditions de contact sont plus simples comparées aux modèles 3D. Après l'exécution de l'analyse, vous pouvez tracer les résultats en 3D. |