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Mécanique des structures
Mécanique des structures

Analyse PSD : Calcul des vibrations induites aléatoirement

La table vibrante virtuelle : secouée, non agitée - ici, rien n'est laissé au hasard.

Aperçu

Formation Expert

Apprenez l'analyse des vibrations aléatoires et leur application pratique – de la théorie à la fatigue des composants via un test de shaker virtuel. Cette formation est proposée sous la forme d'un cours de 2 jour(s).

Durée
2 jours

Prérequis
Connaissances de base d’Ansys Mechanical

Logiciel utilisé
Ansys Mechanical

Bénéfices
  • Capturer précisément les probabilités.
  • Comprendre les fondamentaux de l'analyse PSD.
  • Simuler des tests de shaker.
  • Déterminer la durée de vie des composants.

Description

L'objectif de ce séminaire est l'analyse de la densité spectrale de puissance (PSD), une technique clé pour examiner la réponse des structures aux excitations aléatoires avec des densités de puissance spectrales. Les participants apprendront comment les analyses PSD sont utilisées pour évaluer la résistance opérationnelle et l'accumulation de dommages des structures. Une attention particulière est accordée à la compréhension et à la simulation des tâches classiques de PSD utilisant Ansys Mechanical, y compris la simulation d'un test de shaker, où les composants sont testés jusqu'au point d'initiation de fissure. Le cours fournit des informations précieuses sur l'utilisation atypique des techniques de sous-modélisation et de la synthèse des modes de composants (CMS) pour améliorer l'efficacité dans les analyses informatiquement intensives. Les exercices pratiques, incluant l'utilisation de scripts Python pour l'analyse des signaux et les techniques de validation à l'aide de formules analytiques, favorisent la compréhension des méthodes stochastiques nécessaires et renforcent la confiance dans les résultats des simulations.

Ce séminaire s'adresse aux ingénieurs possédant une solide connaissance de base d'Ansys Mechanical et une expérience des analyses dynamiques, telles qu'enseignées dans le séminaire CADFEM sur la dynamique des structures et la technologie des vibrations. La combinaison de connaissances théoriques et de simulations pratiques offre des compétences précieuses pour évaluer la fiabilité des composants sous excitation PSD.

Agenda détaillé de cette formation de 2 jours

Jour 1

01 Signaux et réponses structurelles

  • Considérer le facteur de charge dynamique 2 : pas toujours le meilleur choix
  • Comparer l'analyse PSD et l'analyse transitoire
  • Choisir la superposition modale (MSUP) comme méthode pour la dynamique linéaire
  • Sélectionner le type d'analyse approprié pour l'analyse PSD
  • Démontrer : interprétation d'un trajet sur route cahoteuse comme un spectre de densité de puissance

02 La boîte à outils théorique

  • Améliorer l'analyse des signaux pour les ingénieurs
  • Souligner l'importance de l'analyse de Fourier
  • Comprendre la densité spectrale de puissance (PSD)
  • Explorer l'utilité des fonctions de densité de probabilité
  • Exercer : Analyse des signaux de différentes séries temporelles à l'aide d'un script Python

03 Du montage du modèle à l'écart-type

  • Installer l'analyse PSD dans Ansys Workbench
  • Suivre un guide éprouvé : génération de maillage, configuration de l'analyse modale, bilan de masse
  • Décrypter les paramètres d'entrée pour les analyses PSD
  • Examiner les options de post-traitement
  • Identifier l'écart-type 1-sigma comme résultat le plus important
  • Pratiquer : effectuer un test de shaker sur une jante

04 Vérification des résultats pour les vibrations induites aléatoirement

  • Acquérir confiance dans les résultats PSD
  • Utiliser des pré-analyses statiques pour l'estimation des résultats
  • Effectuer un calcul de vérification simple avec l'équation de Miles
  • Comparer les résultats des analyses transitoires et PSD
  • S'exercer : excitation de base avec du bruit blanc

Jour 2

05 Spécificités de l'analyse PSD

  • Apprécier l'importance de l'amortissement dans les analyses PSD
  • Appliquer des techniques éprouvées pour la modélisation
  • Gérer les boulons et autres structures précontraintes
  • Traiter les non-linéarités telles que l'hyperélasticité ou le contact
  • Absence d'informations sur les phases - Attention aux forces de contact et aux contraintes de von Mises
  • Calculer : déterminer les forces de maintien sur un circuit imprimé (PCB)

06 Analyse de la fatigue dans le contexte des analyses PSD

  • Avancer dans le post-traitement : la fréquence de croisement des niveaux
  • Appliquer l'approche de fatigue selon Steinberg : utilisation et limites
  • Commencer la simulation de fatigue avec l'outil Fatigue
  • Réaliser des estimations de charge de pointe plus réalistes que 3-sigma
  • Calculer : évaluer les dommages sous charge statistique

07 Techniques de sous-modélisation

  • Réduire les fichiers de résultats avec des techniques astucieuses
  • Organiser un montage de modèle plus efficace par rapport à la méthode brute-force
  • Recourir au spectre d'étage comme solution ingénieuse
  • Appliquer une approche scriptée pour les techniques de sous-modélisation dans les analyses PSD
  • Tester : réaliser un test de shaker du cockpit d'un véhicule avec évaluation des contraintes

08 PSD non linéaire avec CMS

  • Prendre en compte les non-linéarités dans la PSD à l'aide d'analyses transitoires
  • Expliquer le concept fondamental de la méthode de réduction par Synthèse des Modes de Composants (CMS)
  • Comparer les différences entre la MSUP conventionnelle et le CMS
  • Guider de manière conviviale l'utilisation de CMS dans Workbench

Formateurs

Oliver Siegemund
Directeur support, CADFEM Germany GmbH, Chemnitz
Klaus-Dieter Schönborn
Application Engineer, CADFEM Germany GmbH, Stuttgart

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Good technical depth and comprehensible presentation, very valuable seminar.

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Quelles sont les méthodes mobilisées ?

Cours, démonstrations et mises en pratique sur le logiciel. Supports de formations en anglais.

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La formation prévoit des exercices intermédiaires et finaux pour la mise en pratique des éléments objets de la formation. Le formateur présentera la résolution de ces exercices et s’assurera de la bonne compréhension de chaque module du cours à l’aide de QCM. Une attestation de formation attestera de la validation de l’évaluation des connaissances pour chaque module et pour la formation globale.

Accessibilité

Nos formations sont accessibles à tout public suivant les prérequis définis. Cependant, si vous avez des besoins ou des demandes spécifiques d’adaptation à nos formations et/ou centre de formation, n’hésitez pas à contacter notre Référent Handicap/Qualité.

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