simulation numérique mécanique d’équipements BTP
Dimensionnement des structures mécano-soudées
Simulation numérique mécanique pour le dimensionnement des structures de pelles hydrauliques
Modélisation 3D et géométrie pour la simulation numérique mécanique
Contexte
Une pelle hydraulique est probablement l’une des machines les plus complexes du BTP.
Chaque nouvelle génération fait l’objet de centaines d’études de conception et de validation.
Le constructeur cherche en permanence à obtenir le meilleur compromis :
- machine plus légère,
- plus robuste,
- moins consommatrice de carburant,
- capable de lever davantage,
- durée de vie de 15 000 à 30 000 heures,
- coûts de fabrication réduits.
Quelques kilogrammes gagnés sur une flèche peuvent représenter plusieurs tonnes d’acier économisées sur une production annuelle.
Aujourd’hui, les fabricants d’engins d’origine (OEM – Original Equipment Manufacturer) ne peuvent plus se passer de la simulation numérique mécanique pour développer leurs produits, ce serait impossible de ne faire appel qu’aux essais physiques.
La simulation numérique mécanique apporte énormément dans ce secteur, et permet de concevoir plus rapidement, de réduire le nombre de prototypes, et d’améliorer les performances avant même la fabrication.
Les principaux domaines où la simuation numérique mécanique apporte un réel bénéfice :
- Dimensionner les structures
- Réaliser les analyses en fatigue (endommagement des matériaux par l’effet de contraintes répétées)
- Simuler la cinématique
- Vérifier la stabilité d’un engin BTP
- Etudier les phénomènes vibratoires liés au fonctionnement de l’engin BTP
- Simuler les chocs
- Optimiser la masse des matériaux en jeu
- Valider les accessoires, godets, pinces, grappins, etc.
Objectif
La tourelle est destinée à soutenir les différents éléments de la pelleteuse : cabine, radiateurs, réservoirs, contrepoids …
L’objectif est d’étudier le comportement mécanique des structures mécano-soudées de la tourelle soumise aux différents cas de charges.
Description
Suivant différents cas de chargements, les étapes suivantes sont effectuées :
- Maillage
- Conditions limites et initiales (blocages, modélisation du contrepoids, …)
- Calculs des contraintes de Von Mises
- Calculs de la contrainte principale maximale
- Calculs de la déformée
simulation numérique mécanique maillage pour calculs aux éléments finis
simulation numérique mécanique maillage pour calculs aux éléments finis
simulation numerique mecanique-3-contraintes_von_mises
simulation numérique mécanique – contraintes de Von Mises
simulation numerique mecanique-4-deformées
simulation numérique mécanique – Représentation des déformées
