Examen simultané d'une EFG sur les charges d'exploitation qui surviennent
Secteur: Construction de véhicules ferroviairesDiscipline: Mécanique des structuresL'articulation à ressort en élastomère (EFG) fait partie des éléments absorbant l'énergie dans l'attelage des véhicules ferroviaires. CADFEM a déterminé pour Voith Turbo, à l'aide d'outils de simulation d'Ansys, les contraintes dans la coquille de l'EFG et dans le support de palier afin d'optimiser davantage l'EFG.
Résumé
Tâche
Pour l'articulation à ressort étudiée, il fallait déterminer les contraintes dans la coque environnante ainsi que dans l'accouplement, qui se produisent lorsque les éléments de ressort en élastomère s'appuient sur les coques sous les différentes formes de charge.
Solution
Les calculs avec des déformations élevées représentent jusqu'à aujourd'hui un défi pour la simulation implicite par éléments finis. Le comportement non linéaire des matériaux en caoutchouc constitue un autre obstacle pour les calculs numériques. CADFEM a réussi, grâce aux outils Ansys, à répondre aux exigences élevées des calculs numériques pour les comportements incompressibles des matériaux.
Avantages clients
Sur la base des résultats des calculs de CADFEM dans Ansys, la géométrie de la coque et de l'accouplement a pu être optimisée.
Pour l'articulation à ressort étudiée, il fallait déterminer les contraintes dans la coque environnante ainsi que dans l'accouplement, qui se produisent lorsque les éléments de ressort en élastomère s'appuient sur les coques sous les différentes formes de charge. Les charges de service génèrent alors des forces de cisaillement élevées qui entraînent de grandes déformations des élastomères.
Les calculs avec des déformations élevées représentent encore aujourd'hui un défi pour la simulation implicite par éléments finis. D'autres obstacles pour le calcul numérique résultent du comportement non linéaire du matériau caoutchouc, de son incompressibilité presque totale et des contacts non linéaires inclus dans le modèle. Dans le cas présent, le client disposait de résultats d'essais de traction-compression de l'EFG. Ces données ont été utilisées pour ajuster les paramètres de la loi du caoutchouc utilisée dans la simulation. Les approches par éléments finis mises à disposition par Ansys ont été choisies de manière appropriée pour tenir compte des exigences numériques élevées résultant du comportement quasiment incompressible du matériau caoutchouc et des grandes déformations.
