Simulation multiphysique avec Ansys Mechanical
Comprendre et maîtriser les phénomènes physiques fortement couplés
Théorie et mise en pratique de la simulation de champs couplés pour les phénomènes mécaniques, thermiques et électriques. 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
- Introduction au couplage fort et faible
- Couplages forts avec le bloc de champs couplés
- Couplage bidirectionnel et multidirectionnel électrique, thermique, mécanique, etc.
- Renforcement et amortissement des interactions en tenant compte des non-linéarités
Description
De nos jours, de nombreuses simulations sont encore effectuées dans un seul sous-domaine physique. Cela est acceptable si l'influence mutuelle avec les autres sous-domaines est négligeable. Cependant, les questions relatives à la prise en compte de ces interactions ne peuvent être résolues que de manière inadéquate par des méthodes analytiques. Les applications typiques sont les connecteurs et les systèmes micro-électromécaniques (MEMS). Les simulations FEM multiphysiques peuvent être utilisées pour la conception de ces applications. Ansys offre d'excellents outils à cet effet et calcule les effets résultants en tenant compte des dépendances non linéaires des matériaux.
Un courant électrique produit des pertes et, par conséquent, un échauffement, ce qui entraîne une contrainte mécanique. Cette dernière peut à son tour influencer la distribution du courant électrique. Tous ces effets sont importants pour les connecteurs et les MEMS. Les interactions physiques sont également pertinentes dans de nombreuses autres applications. Cette formation illustrera les possibilités d'analyse pour ces systèmes. Utilisateurs et développeurs de connecteurs, de MEMS et de systèmes similaires qui souhaitent comprendre et améliorer leur processus et réduire le temps de développement des processus futurs.
Agenda détaillé de cette formation de 2 jours
Jour 1
01 Couplage avec des éléments de champ couplé
- Couplage fort et faible dans Ansys Mechanical
- Équivalents physiques - champs, flux, potentiels
- Éléments multiphysiques
- Atelier : Implémentation du couplage dans les systèmes d'analyse
02 Brève introduction à Ansys Workbench
- Concepts
- Blocs et types d'analyse
- Propriétés non linéaires des matériaux
- Travailler avec des paramètres
- Atelier : Bilan énergétique d'une barre de distribution électrique
03 Couplage thermoélectrique
- Couplage bidirectionnel
- Définition des conditions limites et des charges
- Conduction du courant et de la chaleur à travers des contacts non linéaires
- Atelier : Capacité de transport de courant d'une prise de recharge
- Perspectives : Effets Seebeck, Peltier et Thomson
04 Couplage mécanique-thermo-électrique
- Contexte physique
- Couplage tri-directionnel
- Définition des conditions aux limites et des charges
- Atelier : capacité de transport de courant d'une prise de recharge en tenant compte des effets mécaniques
- Perspectives : autres sources de température (chauffage plastique et viscoélastique, piézo-calorique)
Jour 2
05 Couplage électromécanique (électro-élasticité)
- Effet de la force mécanique par les champs électriques
- Méthode sans air avec élément transducteur et alternatives
- Prise en compte des champs parasites
- Évaluation APDL de la force et de la capacité électrique
- Atelier : MEMS Comb Drive
06 Couplage thermo-piézoélectrique
- Effets piézoélectriques pour les systèmes dynamiques
- Prise en compte des effets thermiques
- Évaluation du facteur de qualité
- Atelier sur l'amortissement thermoélastique : résonateur MEMS
07 Diffusion de l'humidité
- Équilibres et gradients de concentration
- La concentration comme degré de liberté et le coefficient de diffusion comme description du matériau
- « Gonflement » et couplage mécanique
- Atelier : puce (microchip)
08 Couplage électromagnétique-thermique et perspectives
- Couplage fort et faible en fonction des échelles temporelles
- Éléments électromagnétiques dans Ansys Mechanical
- Saturation magnétique en fonction de la température
- Atelier : Chauffage inductif
- Perspectives Magnétostriction
Formateurs
Données sur les participants
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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.
