1.

Introduction :

SolidWorks Simulation est un systme d'analyse de conception totalement intgr

SolidWorks. Il permet d'obtenir des solutions d'analyse frquentielles, thermiques, de contraintes
etc

Cette formation permet d'acqurir les bases d'utilisation de l'outil SolidWorks Simulation, et une
mthodologie pour mener des analyses par lments finis en statique linaire sur des pices et
des assemblages.

Maillage Rsultat
Model

Parties proposes pour les TPs

Prsentation du logiciel (prise en main)

Analyse dune pice et optimisation de la conception

Analyse dune pice (pression variable)

Analyse dune pice (traitement en tant que poutre)

Analyse dun assemblage

1
2
 Institut Suprieur des Etudes Technologique de Gabes
Dpartement de gnie Mcanique

ATELIER DE CONCEPTION :

ANALYSE STATIQUE DUNE PIECE

Anne universitaire : 2016/2017. Nombre de pages : 06

Classe : CSCFM

Dure : 3 heures. TP N1
Propos par : Bousnina Kamel

1. Prsentation

Le support, fabriqu en acier alli, est fix aux Au travers cet exemple, on abordera les points suivants

deux perages et soumis une pression de

Affecter un matriau la pice
2000000 Pascal. Crer une tude d'analyse statique
Appliquer un dplacement impos fixe et un
chargement de pression
Dfinir des options de maillage et mailler la pice
Excuter l'tude
Afficher les rsultats lmentaires de l'analyse statique
Dterminer la scurit d'une conception
Optimiser la conception
Gnrer un rapport d'tude

A- Pour crer une tude statique, procdez comme suit :

1. Cliquez sur simulation/ nouvelle tude

2. Dans le PropertyManager, sous Nom saisissez
Statique1.
3. Sous Type, cliquez sur Statique.
4. Valider

B- Dfinir le matriau

1. Cliquer droite sur support

2. Appliquer/Editer matriau
3. Choisir acier alli

C- Dplacements imposs

Pour une analyse statique, on doit appliquer des dplacements imposs fixes appropris pour
stabiliser le modle. Dans cet exemple, on fixera les deux perages la base de la pice.

1. cliquez droite sur Dplacements imposs dans l'arbre d'tude

et slectionnez Gomtrie fixe.

3
 Le PropertyManager Dplacement impos apparat.

2. Dans la zone graphique, cliquez sur les

faces des deux perages indiqus sur la
figure.

D- Appliquer la pression

1. Cliquez droite sur Chargements externes dans

l'arbre d'tudes Simulation et slectionnez
pression.
2. Dans le PropertyManager, sur l'onglet Type sous Type,
cliquez sur Normale la face slectionne.
3. Dans la zone graphique, slectionnez la face comme
indiqu pour Faces pour la pression.
4. Sous Valeur de la pression, slectionnez N/m2 dans Unit, puis saisissez 2000000 pour
Valeur de la pression.

E- Crer le maillage et excuter la simulation

1. Dans l'arbre d'tudes Simulation, cliquez avec le bouton droit de la souris sur Maillage et
slectionnez Crer le maillage On peut personnaliser le maillage dans paramtre de
maillage

Une fois le maillage termin, il apparatra dans la zone graphique.

2. Cliquez sur Excuter (Gestionnaire de commandes

Simulation).
3. L'analyse s'excute et le dossier Rsultats apparat dans l'arbre d'tudes Simulation.

Pour afficher les informations de maillage, procdez

comme suit :

1. Dans l'arbre d'tudes Simulation, cliquez avec le

bouton droit de la souris sur Maillage et
slectionnez Dtails.

2. Fermez la zone de liste Dtails du maillage.

Pour cacher ou afficher le maillage, procdez comme suit :

Cliquez sur Montrer/Cacher le maillage dans la barre d'outils Simulation.

On peut animer le rsultat. Il suffit de faire un clic droit sur le rsultat souhait,
(contraintes, dformations, etc.) et slectionner animer

Pour visualiser le trac de contraintes dans un systme d'units diffrent, cliquez avec le bouton
droit de la souris sur l'icne du trac puis sur Modifier la dfinition. Dans Affichage, rglez les
Units sur le systme d'units souhait, puis valider.

4
Pour afficher la distribution du Coefficient de scurit (CS) dans le modle, procdez comme
suit :

Pour tracer les rgions critiques de la pice, procdez comme suit

Les rgions ayant un coefficient de scurit infrieur 1 (rgions peu

sres) sont affiches en rouge. Les rgions ayant un coefficient de scurit
suprieur (rgions sres) sont affiches en bleu.

5
 lyse dune pice : Systme Vigipark
Le Vigipark est un systme pluri technique servant condamner une place de parking pour la laisser disposition des personnes
handicapes. Pour cela, il est muni dun arceau qui condamne la place en position relev et qui sescamote suite une consigne
donne par la personne handicape laide dune tlcommande.

Modlisation :

B y
F
x
La partie du systme tudi est modlise par le schma ci- A rc e a u 3
contre. Le vecteur F reprsente lappui du vhicule sur larceau.

Leffort maximal quon peut appliquer en bout darceau avant basculement est de 20
daN.

Le matriau utilis pour le support-bute est un alliage

daluminium 2018 (AS7G06 Y33 ) avec une rsistance la
B ti 0
limite lastique : Re = 317 N/mm2 B u t e e s c a m o t a b le 2

E
Une tude statique a permis de dterminer les efforts en C et D
A
en D.
S u p p o rt d e b u t e 1
C

C 2 / 1 430 daN D 0 / 1 77 daN

on prendra : ;

Leffort en C est inclin dun angle de 20 par rapport la verticale comme indiqu sur la figure ci-contre.

Leffort en D est vers le bas comme indiqu sur la figure ci-contre.

Travail demand :

Crer une tude statique

Appliquer le matriau

Appliquer un dplacement impos gomtrie fixe au point D

Crer un plan passant par C et inclin dun angle de 20 par

rapport la verticale sur lequel vous appliquerez une force de 420
daN

Appliquer une force de 77 daN appliqu au point D normale la surface comme indiqu sur la figure ci-contre.

6
Appliquer un maillage, excuter les rsultats et les analyser.

Gnrer un rapport dtude.

Analyse dune pice (pression variable) : cuve

Un rservoir en aluminium est partiellement rempli dun carburant de masse volumique

=789kg/m3. Le carburant exerce une pression hydrostatique qui varie linairement avec
la profondeur. Une pression variation linaire p(y) est applique toutes les faces
intrieures du rservoir sous la surface du carburant, y dsigne la distance verticale
mesure partir de la surface du carburant.

Cet exercice a pour objectif :

Appliquer un chargement de pression variable

Personnaliser vos tracs de rsultats

L'tude comprend :

Une tude statique

Les coques ont une paisseur de 10 mm avec un matriau Alliage d'aluminium (Alliage 1060)
Un dplacement impos de type Immobile (pas de translation) sur la face infrieure indique :

Travail demand :

Crer une cuve en surfacique comme indiqu ci contre.

Crer une ligne de sparation et un systme de coordonnes comme indiqu ci-contre.

Appliquer le matriau

Appliquer un dplacement impos de type pas de translation sur la face

infrieure.

1. Appliquer un Chargement externe et slectionnez Pression. .

2.
3.
4.
5.
6. Dfinir la pression
7. variable comme
8. indiqu ci-contre.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.

7
 7. Crer un maillage (paramtres par dfaut) et excuter lanalyse
8. Analyser les tracs de contraintes, dplacements et dformations
9. Afficher la distribution du coefficient de scurit et tracer les rgions critiques de la pice.
10. Gnrer un rapport.

Charge concentre au centre (flexion trois points)

Cet exercice a pour objectif de :

Crer une tude avec un maillage de poutre

Dfinir des poutres et des connexions
Appliquer des chargements et des dplacements imposs aux poutres
Mailler et excuter l'tude du maillage de poutre
Afficher les diagrammes de cisaillement et de moment
Lister les forces dans les poutres
Afficher la contrainte de flexion

Ouvrir le fichier poutre situ dans le dossier exercice 4

Crer une tude statique

Cliquez droite sur poutre et slectionnez Traiter comme

une poutre

2. Cliquez sur Groupe de connexions avec le bouton

droit de la souris, puis slectionnez Modifier.
3. Dans le PropertyManager Modifier les connexions,
sous Poutres slectionnes, cliquez sur Calculer. Deux
connexions apparaissent sous Rsultats.
4. Appliquer un matriau la poutre (acier alli) depuis la bibliothque des matriaux de solidworks.

5. Faire un clic droit sur Dplacements imposs et slectionner Gomtrie fixe.

6. Choisissez une orientation de vue Isomtrique afin de slectionner les bonnes connexions.
7. Dans le PropertyManager :

Slectionnez Immobile (pas de translation) sous Standard.

Slectionnez la connexion indique pour dfinir les Connexions.

Pour dfinir les dplacements que peut effectuer lextrmit

droite de la poutre :

a) Faire un clic droit sur Dplacements imposs (comme l extrmit de la poutre ne

peut que pivoter et se dplacer axialement, on doit supprimer les deux
translations restantes.
b) Cocher loption utiliser gomtrie de rfrence

Slctionner la connexion 2 en suite plan de droite et bloquer les translations

radiales et normale au plan de droite.

Charger la poutre par une force de 20 N situe au milieu de celle ci.

Faire un clic droit sur chargement externe

Slectionner le point desquisse ensuite le plan de dessus et

appliquer une force de 20N normale au plan.

8
 Afficher les contraintes, dplacements, diagrammes des efforts
tranchants, de moments de flexion.

Pour entrainement : Structure

triangule.

Dimensionnement dune soudure

Effort sur la partie sup :5000N

Effort sur la partie inf :1500N

Epaisseur de la tle : 4 mm

Epaisseur estime de la soudure 5 mm

Analyse dun assemblage pince de serrage

9
Ouvrir le fichier pince situ dans le dossier exercice 5

Quand on ralise une tude de simulation dun assemblage, les pices qui ne prsentent pas dintrt
pour ltude peuvent tre exclues.

Crer une tude de simulation statique

Appliquer un matriau toutes les pices (acier non

alli)

Exclure de lanalyse les pices qui ne prsentent pas

dintrt pour ltude.
Appliquer un dplacement impos gomtrie fixes
aux surfaces de maintien.

Articulations

Appliquer des connexions de type axe au niveau des

articulations

Insrer un ressort de traction comme indiqu ci-

dessous

Insrer un contact local entre ensemble

de type solidaire entre larte de la pice
dappui la face de la vis.

10
 Appliquer un chargement de
225 N sur chaque poigne
normal au plan.

Faire un maillage et excuter ltude de simulation

Analyser les diffrents rsultats de ltude.

Vous pouvez visualiser les actions mcaniques au niveau

des connexions.

11