CATIA Analyse et simulation : Représenter force d'un joint

Bonjour,

Il faut imaginer une boite de base carrée fermée avec un couvercle par 4 vis dans chaque coin.

Dans ce couvercle, une gorge de joint avec un joint torique se situant coté intérieur aux 4 vis.

Je voudrais faire une analyse RDM sur mon couvercle pour voir les contraintes appliquées par la force du joint.

J'ai fais des essais sur le joint, et j'ai déterminé la pression exercée par celui-ci lorsqu'il est comprimé de 30%. Ce qui correspond à mon cas.

Je connais également le couple de serrage de mes vis.

J'ai commencé par représenter mes vis, puis j'ai appliqué la pression trouvée lors de mes essais dans ma gorge de joint. Mais cela n'est pas représentatif de la réalité puisque j'obtiens un déplacement supérieur à mon diamètre de joint...

J'ai donc ensuite, encastré mon couvercle au niveau des vis, créé une pièce virtuelle ressort rigide dans ma gorge de joint toujours avec ma pression, puis j'ai créé un déplacement imposé au niveau de mes encastrements (comme si je serrai mes vis). Dans ce cas, mon couvercle se déplace simplement sur l'axe Z comme s'il comprimé simplement un ressort... il n'y a pas d'effet de "torsion" du couvercle comme dans la réalité.

Avez vous un ou des avis sur mon travail ? Ou une idée plus correcte ?

Merci de votre aide.

 

 

Bonjour

Nous pouvons discuter in abstracto de Catia puisque, quel que soit le logiciel, les règles de la mécanique sont les mêmes : seule la mise en œuvre dans le logiciel est différente.

Je pense à vous lire qu’il faut mettre vos termes, dans l’autre sens pour ne pas dire à l’envers.

Quand vous dites « j'ai déterminé la pression exercée par celui-ci lorsqu'il est comprimé de 30%. »

Je dirais plutôt qu’il s’agit d’une résistance à la compression de votre joint. De ce point de vue il agit comme un ressort dont la résistance augmente plus on le comprime. La pression étant celle des quatre vis de serrage.

Après vous dites avoir « encastré mon couvercle au niveau des vis, créé une pièce virtuelle ressort rigide dans ma gorge de joint toujours avec ma pression, ».
Je ne crois pas que j’aurai procéder ainsi. !

Pas besoin de pièce virtuelle qui va vous priver d’une information sur la déformation du couvercle (ben oui ! il va y en avoir de significative (cf ; infra)
J’aurais contraint dans simu par des contacts appropriés le couvercle avec la boite (le corps inférieur). J’aurais appliqué une force sur le couvercle avec une limite de distance en indiquant l’équivalent de « sans pénétration » entre le couvercle et le corps inférieur.

Après comment connaitre la bonne résistance du joint. Si la matière est correctement définie pour votre joint (si ce n’est pas un élastomère trop exotique) alors la simulation du joint apparaîtra en relation directe avec la force (et non pas la pression) exercé par les vis sur votre couvercle.

Plus vous mettrez de force et plus votre joint sera comprimé. C’est le delta force entre peu et beaucoup comprimé qui va.

1°) vous indiquer la force mini et maxi exercé sur votre joint.

2°) la déformation du joint ainsi que les déformations du couvercle et de la pièce inférieure qui se localiseront sur les cloisons verticales. En effet la force exercée va voir tendance sur les cloisons car les angles sont les parties les moins déformables.

Dire que votre joint est comprimé de 30% est probablement inexacte. La déformation ne peut se mesurer que par le résultat de la simulation et le taus de compression n’est pas du tout le même si vous avez un torique rond ou un torique de section carrée ou rectangulaire. Ce dernier se déformant beaucoup mois qu’un torique rond qui s’écrasant davantage se déforme relativement plus.

Un dernier point pour votre simulation vous n’êtes pas obligé d’utiliser les vis puisque comme nous connaissons par la littérature les normes sur les forces exercées sur le dessous d’une rondelle par une vis il suffit de définir une zone (sur le somment du couvercle) correspondant à la surface de la rondelle et d’appliquer la force de l’abaque. La norme représentant la force max si vous définissez une force inférieure et que vous l’augmentez progressivement et par itération jusqu’au max : alors vous pouvez voir de façon presque dynamique comment votre joint se déforme et comment il déforme votre boite.

Houala ! pour commencer à discuter 

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Bonjour et merci pour votre réponse très complète et pour votre temps.

En effet, à vous lire, je me rends compte du manque de précision dans ma demande. Il faut bien parler de résistance à la compression du joint. Pour ce dernier, tout est bien défini, je suis en joint torique de diamètre 1.8mm 70 Shore A. Pour ce qui est des 30% de compression, ceci est bien entendu dans le cas "parfait" ou l'assemblage final correspond à ma chaîne de côte CAO. Mon but final est, comme vous l'avez dis, de déterminer, en fonction de la force exercer par mes vis et de la résistance à la compression du joint qui en résulte, de déterminer la contrainte appliquée sur mon couvercle, celui ci étant en ABS avec des parois de 2mm.

Je vais donc suivre votre démarche.

Maintenant, ce pourquoi je montrais mes lacunes dans Catia simu, quand vous dites "J’aurais appliqué une force sur le couvercle avec une limite de distance en indiquant l’équivalent de « sans pénétration » entre le couvercle et le corps inférieur." Savez-vous par quelle moyen j'arrive à ce résultat ? 

De même, je vous cite " il suffit de définir une zone (sur le somment du couvercle) correspondant à la surface de la rondelle". Je savais tracer cette zone dans Créo mais sur Catia je n'ai pas trouvé la fonction. Je suis passé par une fonction extrusion en "Part Design" qui fausse mon résultat puisque cela créé une concentration de contrainte au mauvais endroit...

Merci encore pour votre aide.

J'espère que vous avez pris l'ensemble de mes remarques de façon positive. :-) Même si vous avez pu percevoir ma démarche comme critique ce qui pas du tout le cas. Vous demandiez un avis alors je vous ai indiqué des choses en fonction de mon expérience en simulation et dans la vraie vie.

Je ne connais pas Catia comme je le disais en préambule : mais la démarche pour parvenir au résultat me paraît assez identique.

Quand vous dites " Je suis passé par une fonction extrusion en "Part Design" " c'est la bonne démarche car si vous faites une extrusion de 0.0001mm cela suffit pour définir une zone (dans Solidworks on utilise "ligne de séparation"  ce qui évite d'avoir une mini extrusion.

Le fait de dire que la rondelle exerce sa force qu'à cette endroit et créé des " concentration de contrainte au mauvais endroit" et bien dans la vraie vie les rondelles créeront bien la force (la pression a cette endroit et nul par ailleurs). La force se répartie ensuite sur le reste de la pièce en fonction de sa souplesse ou de sa grande rigidité. Cela se voit très bien dans les résultat d'une simulation et encore mieux lorsque l'on fait de l'optimisation topologique on l'on peu voir physiquement les efforts et déformation se propager mm par mm.

Cordialement

PS : j'espère que vous parviendrez au résultat que vous souhaitez. Tenez nous au courant ;-)