Calcul des contacts à sertir
Secteur: Ingénierie électrique/électroniqueDiscipline: Mécanique des structuresLa société AB Elektronik GmbH est un fournisseur automobile de produits électromécaniques. Pour le procédé spécial de la technique d'insertion en force pour l'assemblage sans soudure de composants sur des circuits imprimés, la répartition des contraintes a été analysée par simulation.
Résumé
Tâche
Il s'agissait de déterminer la répartition des contraintes dans un circuit imprimé qui se forme après l'enfoncement de contacts ERNI.
Solution
Les outils de simulation Ansys ont permis de reproduire la métallisation dans le modèle, ainsi que le comportement élastoplastique du matériau du circuit imprimé.
Avantages clients
AB Elektronik GmbH a utilisé les résultats de la simulation pour positionner de manière optimale les composants électroniques sur le circuit imprimé. La simulation garantit une exécution sans dommage du processus d'insertion en force.
L'Atacama Large Millimeter Array (ALMA), situé dans le désert d'Atacama au nord du Chili, est un interféromètre astronomique composé de 66 radio-télescopes individuels ("antennes") de 12 à 7 m de diamètre. Les plaques de base de l'antenne sont noyées dans le béton. L'antenne est elle-même fixée la base par des entretoises composées d'une partie inférieure plate et d'une partie supérieure semi-cylindrique. Les pieds de l'antenne ont une encoche pour reposer sur les nervures. L'ensemble est maintenu par des vis M52. Il existe des tolérances de planéité élevées dans toutes les zones de contact entre les pièces. Vu le nombre de fondations à réaliser (plus de 200 stations d'antennes), ces tolérances devraient être assouplies afin de réduire les coûts de fabrication. Il est donc nécessaire d'étudier l'influence de la tolérance de planéité sur la rigidité de la fondation de l'antenne. Afin de simuler les imprécisions dues à la fabrication, des déformations convexes et concaves de ces surfaces de contact sont générées en déplaçant la coordonnée x des nœuds de surface par rapport à la coordonnée z, selon une fonction sinusoïdale.
La déformation de la structure est dominée par la précontrainte hélicoïdale appliquée. La rigidité pendant cette première étape de chargement est différente pour les trois modèles. Cependant, dès que les zones de contact sont fermées, la rigidité de la structure est la même pour les trois variantes de modèles. Par conséquent, l'influence de la tolérance de fabrication sur la rigidité de la fondation de l'antenne est négligeable pour les tolérances de fabrication étudiées.
Des analyses de contact non linéaires ont été effectuées avec une très haute résolution de la rigidité de contact (pénétration). La profondeur de pénétration du contact devait être d'un ordre de grandeur inférieur à la tolérance de planéité de 20 µm (longueur d'arête typique : environ 300 mm). Les charges de vis et la masse de l'antenne ont été appliquées au modèle. Pour cette analyse, on a supposé un modèle de matériau élastique linéaire avec de petites déformations. Trois modèles de solution différents ont dû être comparés :
- la géométrie inchangée sans tolérances de fabrication,
- le modèle avec des modifications concaves des surfaces de contact
- et le modèle avec des modifications convexes des surfaces de contact.
