Mécanosoudé et analyse statique solidworks

Simulation Generality
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Bonjour,

Je viens de réailiser l'assemblage ci-dessous avec 2 plaque d'alu de 1cm d'épaisseur et 4 tubes de 21.3 x 2.3 (j'ai mis de l'acier allié, je sais pas ce qui est utilisé normalement pour ces tubes?) soudés à ces plaques et je me pose plusieurs questions sur la qualité de ma conception et sa solidité.

En plus, vu que je débute complètement avec SW simulation, j'ai pas mal de questions pour lesquelles je n'ai pas trouvé de réponses dans les différents tutos vidéos que j'ai regardé.

Donc déjà d'un point de vue de la structure en mécanosoudé, j'aimerais savoir si solidworks ne devrait pas automatiquement transformer les angles entre les tubes en coude, car là ça me semble pas très réaliste de plier un tube comme ça (mais je me trompe p-e, je suis pas expert ^^).

Dans le cas où ce serait à moi de le faire manuellement, est-ce que je dois le faire au niveau de mon esquisse 3D avec des congés d'esquisse? ou est-ce que ça se fait lorsque je transforme mon esquisse en "construction soudée" ?

Et toujours dans le cas où je dois faire ce travail moi même, comment est-ce que je détermine les angles à utiliser pour les congés, est-ce que solidworks peut m'aider à choisir des valeurs appropriées (et si oui, comment?) ? Ou est-ce qu'il y a des valeurs "connues" (et que du coup je ne connais pas :D) ?

2ème point, je voudrais retravailler la structure mécanosoudé de manière à la dimensionner correctement pour qu'elle résiste à une charge de 50kg sur la plaque marron.

Donc j'ai essayé de faire ma première analyse statique avec SW Simulation. Pour essayer, j'ai laissé uniquement la gravité et là j'ai obtenu le résultat ci-dessous avec la plaque déformée (comme si elle avait fondu..), ce qui m'étonne un peu vu que je n'ai même pas encore mis de force (autre que la gravité).

Si j'ai bien compris, SW montre une déformation quoi qu'il arrive en accentuant ce qu'on lui donne j'imagine (donc ici là gravité ?) et pour voir la "réalité" il faut faire un clic droit sur le résultat aller dans "Modifier la définition", puis changer le paramètre "Déformée" en le passant de "Automatique" à "Echelle réelle" ? Si c'est bien ça, on peut dire que c'est pas très intuitif ^^. D'ailleurs j'ai un peu de mal à comprendre la différence entre les différents résultats listés par défaut : Contraintes (-vonMises-), Déplacements (-Dépl. résultant-), Déformations (-Equivalente-), Déplacements (-Déplacement-). Le seul que je comprends c'est le coefficient de sécurité (que j'ajoute).

Donc après avoir rajouté ma force de 50kg et avoir mis l'échelle "normale", je m'aperçois que ma plaque se plie, mais mon mécanosoudé ne bouge jamais.

Vu que c'est pas les plaques qui m'interessent, j'ai retiré la grise, et j'ai passé en rigide la marron, et en relançant la simulation, j'ai enfin eu un pliage du mécanosoudé, mais quand je repasse en échelle réelle, il bouge pas d'un poil.... J'ai augmenté la force jusqu'à 500 000 newtons, et rien, ça à commencé à plier à 5 000 000 N oO. Donc j'ai du faire un truc de travers, est-ce que c'est parce que j'ai pris de l'acier allié ?

Derniere question sur cette étude, si j'ai bien compris, les points verts / roses sont les connexions ? Si les vertes sont les fixes, j'aurais pas du indiquer que c'était des cordons de soudure ? Et les roses signifient quoi ?

Enfin, dernier point, Sans parler de solidworks, vous pensez quoi d'un tel "chassis", est-ce que pour quelqu'un du métier il y aurait une façon évidente de faire une telle structure (j'imagine que la question a du se poser pour les chaises/tabourets notamment) ?

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Salut,

Premièrement, le rayon de cintrage doit être défini sur ton esquisse 3D. La valeur dépend des outils utilisés pour le cintrage mais il me semble qu'il faut choisir un rayon interieur de 1.5 ou 2 x le diamètre. En tout cas, tu peux trouver des abaques sur internet.

Deuxième point, avec une charge de 50 kg sur la plaque, c'est normal que les tubes ne bronchent pas car ils sont en acier. D'ailleurs, on peut se poser la question de la soudure entre tes plaques en alu et tes tubes en acier. Pourquoi ne pas faire toute ta structure en alu, je pense que ça devrait résister largement, tu pourra définir la section de tes tubes d'après tes calculs.

Pour les résultats de l'analyse, le visuel est en effet exagéré pour que l'on puisse distinguer les déformations.

Les points roses sur ta structure sont les noeuds qui symbolisent la jonction entre tes morceaux de tube (qui sont soudés dans ton cas mais qui devraient disparaitre si tu fais un rayon de cintrage dans ton esquisse 3D.

Enfin, je ne connais pas la section de tes tubes mais c'est normal qu'il ne bougent pas avec 50 kg, il faudrait connaitre la section, voir la résistance élastique dans ton matériau,...

Tout dépend l'application de ton tabouret, mais ce qui me choque, c'est la soudure entre de l'acier et de l'aluminium.

J'espère ne pas avoir raconté trop de bétise et t'avoir guidé un peu.

Bonne journée.

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Salut,

 

Question rapide et sans trop rentrer dans les détails ... mais tu soudes de l'alu sur de l'acier ? Parcequ'il me semblait bien que c'était pas possible

Du coup, renseigne toi bien sur tes métaux quand même avant de te lancer dans une analyse, parceque ça peut completement changer les résultats

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pense aussi a simplifier ton etude, car tu as 2 axes de symetrie.

Et si seul les tubes t'interresse, alors simplifie encore en retirant ta plaque (tu l'ajouteras a ta force appliquee)

Si tes tubes sont soudes, ils peuvent avoir cette forme. Si tu les veux cintrer, tu auras des rayons a la place des tes raccords.

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Pour moi également, la soudure tube acier sur plaque alu me choque un peu.

Perso je reterais sur le même matière pour la plaque et les tube.

Ensuite, pourquoi cintrer les tubes? Posé en biais avec une coupe à onglet ne serais pas plus simple et plus économique?

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Wouah, merci beaucoup pour vos réponses qui contiennent un paquet d'infos :)

Alors, pour la soudure alu/acier, je savais pas que ce n'était pas possible, mais en fait comme je disais au début,  la plaque je sais que ce sera de l'alu, mais les tubes je n'avais aucune idée des materiaux rencontrés courrament.

Je cherche à faire une pièce la plus économique possible (en matière et aussi procédés de fabrication), donc si il vaut mieux de l'alu, du fer, du plastique, bref peu importe ce que vous me conseillez, je prends :)

Donc je vais essayer de répondre à chacun dans l'ordre ^^

@dargaud.anthony

Ok pour le rayon de cintrage, avec ce que tu viens de me dire j'ai pu chercher un peu et tomber sur cette page qui complète l'explication : http://www.guillot-pelletier.fr/cintrage-theorie.html

Pour la charge de 50kg ok, mais pour 500 000 newton (c'est bien 50 tonnes non?) ? Si SW dit vrai, l'acier est plus solide que ce que j'imaginais..

je trouve pas ça très intuitif que solidworks exagère le visuel comme ça, parce qu'au final on lui dit qu'on a 50kg, et la 1ère chose que tu vois quand tu as le résultat c'est que ton truc plie, donc tu te dit que ta pièce tiens pas les 50kg, et en fait pas du tout... 

les tubes c'est ceux de 21.3 x 2.3 fournis en standard dans SW.

@opiep27 c'est vrai que pour l'instant aucun des tube n'est lié à l'autre, donc analyser 1 tube c'est pareil que les 4, mais je pensais justement le faire au niveau du 1er angle en bas

@Frédéric Ok donc ce que j'ai fait est réalisable si c'est une coupe + soudure, mais moi je voulais pas couper/souder ici à l'origine. Je voulais avoir le tout en un seul tube. Maintenant si tu me dis que découper + souder c'est moins cher que cintrer, ça m'interesse, mais je suis sceptique en ce qui concerne la résistance aux autres efforts qui ne seraient pas appliqués sur la plaque marron (par exemple, quelqu'un qui tire un des tubes, alors que la plaque marron supporte déjà les 50kg).

 

Edit : pour info, même si dans mon cas, c'est pas envisageable, il y a apparement quelques avancées sur la soudure d'alu/acier ensembles : http://www.usinenouvelle.com/article/souder-l-aluminium-et-l-acier-n-est-plus-impossible.N157533

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@liohau, moi je pensais enlever les cintres et faire des tubes droit. Et non pas faire des tubes rabouté et soudé. 

Si tu veut un angle dans un tube, le moins chère c'est le cintrage 

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Ah ok, bon je vais partir sur du cintrage alors.

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Bonjour,

 

Je vois que les autres on répondus à peu prés à tout sauf à l'interprétation des résultats. et à mon avis c'est bien le plus compliqué dans la simulation! et pour ça pas de secret, il faut en faire, en refaire mais aussi en re re faire!

Concernant les déplacements tu peux faire des tracé de résultats des déplacements résultant, c'est à dire le déplacement total de chaque noeud dans l'espace. Mais parfois il est aussi interressant de voir le déplacement projeté sur l'un des 3 axes.

Concernant l'echelle réelle on ne l'utilise pratiquement jamais pour la simple raison qu'on ne voi rien! L'amplification de la déformée de permet surtout de voir comment, dans quel tendance ton modèle se déforme. C'est grace à ça que généralement on vois si nos hypothèses de départ sont bonne ou irréaliste!

Pour Dimensionner tes tubes ce n'est pas seulement le déplacement qui compte mais aussi et surtout les contraintes! imagine ta structure en verre (donc très rigide mais fragile) ta structure cassera en se déformant à peine. la même structure en titane (souple et solide) se déformera énormément sans pour autant casser...

chaque matériaux possède une contrainte de rupture maximale qu'il convient de ne pas dépaser (exemple pour l'acier standard c'est 235Mpa ou 355Mpa suivant la nuance)

 

 

 

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Je t'avouerai que je n'ai pas bien saisi le principe du résultat de contrainte. Pour moi les contraintes c'est la gravité, les forces, couples etc.. que j'ai défini, donc je comprends pas vraiment le sens de ce résultat.