Les outils de “Symétrie” et “faible raideur” SOLIDWORKS Simulation

Introduction

Bonjour à toutes et à tous,

Ce billet vise à présenter deux outils très pratiques lors des calculs statiques de Simulation :
• La faible raideur
• La symétrie

Pour ceci, je vais partir d’un cas simplissime : une colonne de diamètre 100mm avec un chargement de 100kN sur le dessus et simplement posée au sol (sol glissant). En théorie, on doit retrouver 12.74MPa dans la section.

Modèle 1 : un cylindre complet avec un encastrement

On retrouve des contraintes correctes, sauf sur une zone proche de l’encastrement où l’élargissement du cylindre est bloqué par l’encastrement. En fait, le cylindre est posé sur un sol glissant. Cette modélisation n’est donc pas satisfaisante.

Modèles 2 : encastrement remplacé par un appui plan

Dans ce modèle, l’encastrement est remplacé par un «Appui plan». Il faut ajouter l’option «utiliser une faible raideur pour stabiliser le modèle» dans les propriétés de l’étude.

En effet, quand on regarde les forces de réaction au niveau de l’encastrement du modèle 1, on constate qu’on retrouve bien la force de 100kN dans la direction du chargement, mais aussi qu’il y a de faibles efforts parasites dans les autres directions.

Forces de réaction dans le cas encastré

Avec l’appui plan, on obtient ce résultat ci-dessous.

Le résultat est acceptable, malgré un léger mouvement de corps rigide (sans impact sur les contraintes).

Modèle 3 : conditions de symétrie

Dans ce modèle, je tire profit de deux symétries du modèle + de ses chargements. Je ne garde qu’un quart du cylindre en ajoutant des conditions de symétrie au niveau des faces coupées par les plans de symétrie.
ATTENTION : il faut bien penser à diviser le chargement par 4 !

Condition de symétrie (déplacements avancés)

Résultat obtenu :

On récupère alors bien les bonnes contraintes, une déformée correcte et aucun déplacement de corps rigide parasite.

Modèle 4 : simplification 2d

L’idéal quand on le peut, c’est d’utiliser une simplification 2D axisymétrique (licence SOLIDWORKS Simulation Professional) pour pouvoir mailler très finement et obtenir un résultat extrêmement précis.

Menus pour accéder à la simplification 2D

Les résultats obtenus sont d’une grande précision.

Cet article n’a pas pour vocation de rentrer dans les détails de chacun de ces outils. Néanmoins, l’aide de SOLIDWORKS est claire. Nous sommes ensuite à votre écoute pour toutes autres questions ou propositions de billets de blog supplémentaires.

En espérant que cet article vous aidera dans votre travail.

A bientôt sur le Blog SOLIDWORKS !