Simulation pratique de composants en élastomère
De la dureté Shore à l'effet Mullins
Vous apprendrez à sélectionner et à ajuster des modèles de matériaux appropriés et à modéliser des élastomères renforcés et des liquides confinés. 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
- Vous choisissez le modèle de matériau approprié pour votre application
- Prendre les bonnes mesures et adapter les modèles de matériau
- Augmenter la robustesse et la précision par un remaillage adaptatif
- Simuler efficacement les liquides confinés et les renforts de fibres
Description
Joints toriques, soupapes, membranes, roulements : de nombreux produits de la construction mécanique et automobile, de la technologie aérospatiale et de la technologie médicale seraient inconcevables sans la grande déformabilité réversible et les bonnes propriétés d'amortissement des élastomères.
Au cours de la formation, vous apprendrez à sélectionner des modèles de matériaux appropriés pour simuler le comportement statique (hyperélasticité), le comportement dynamique (viscoélasticité) et l'endommagement des élastomères (effet Mullins). Nous vous fournissons les connaissances nécessaires pour prendre les bonnes mesures et pour adapter le modèle choisi à l'aide des résultats des mesures. De cette façon, vous améliorerez la robustesse et la précision de votre analyse Ansys pour les composants. La connaissance de la simulation efficace des liquides confinés et des composants en élastomère renforcé de fibres complète cette formation aux multiples facettes.
Cette formation s'adresse aux ingénieurs calculs et aux ingénieurs concepteurs qui veulent en savoir plus sur la simulation des élastomères.
Agenda détaillé de cette formation de 2 jours
Jour 1
01 Simulation de composants élastomères
- Propriétés des élastomères
- Aperçu des modèles de matériaux disponibles
- Méthodologie de simulation pour les composants en élastomère
- Evaluation correcte des grandes déformations
- Démo : Evaluation de la courbe caractéristique d’un ressort pneumatique
- Atelier : Compression d’un joint torique
02 Modèles de matériaux hyperélastiques
- Principes fondamentaux de la mécanique continue
- Modèle de matériau : Neo Hooke, Mooney-Rivlin, Yeoh, Ogden et autres
- Réglages numériques optimaux (formulation u-p)
- Atelier : Analyse de la convergence sur une touche de clavier
03 Effets viscoélastiques
- Fondamentaux de la série de Prony
- Domaine temporel : Relaxation
- Domaine fréquentiel : durcissement dynamique
- Principe du décalage temps-température : fonction de décalage WLF et TN
- Atelier : Relaxation des contraintes dans un ajustement de presse
04 Caractérisation systématique des matériaux
- Estimation du module de cisaillement à partir de la dureté Shore et exemples d'ensembles de paramètres
- Déduire des conditions d'essai orientées vers les composants à l'aide du diagramme invariant
- Tests standard pour les matériaux hyperélastiques et viscoélastiques
- Ajustement des courbes dans Ansys Workbench
- Atelier 1 : Ajustement des modèles hyperélastiques aux données d'essai avec Ansys Workbench
- Atelier 2 : Ajustement des séries de Prony aux essais de relaxation avec Ansys Workbench
Jour 2
05 Dommages et comportement cyclique des matériaux
- Phénoménologie : Dommages (Effet Mullins) et comportement cyclique contrainte - déformation (viscoélasticité non linéaire) des élastomères
- Le modèle Ogden-Roxburgh (Effet Mullins)
- Le modèle Bergström-Boyce (viscoélasticité non linéaire)
- Démo : Identification des paramètres du modèle Ogden-Roxburgh avec Ansys optiSLang
- Atelier : Torsion cyclique d'une bague de suspension avec le modèle Bergström-Boyce
06 Modélisation des élastomères renforcés par des fibres
- Renforcement des fibres courtes : hyperélasticité anisotrope à l'aide de tenseurs structurels
- Renforcement continu des fibres : Éléments de renforcement (REINF)
- Atelier : moment maximum transmissible d'une courroie
07 Modélisation des fluides confinés
- Exemples d'interactions fluide-structure
- Éléments fluides hydrostatiques (HSFLD)
- Modèles de fluides : fluides incompressibles et compressibles, gaz parfaits
- Définition dans Ansys Mechanical et post-traitement
- Atelier : dépendance de la rigidité d'une balle en caoutchouc par rapport à la pression de l'air
08 Remaillage adaptatif (NLAD)
- Procédure d'analyse avec remaillage
- Critères : Quand faut-il remailler ?
- Paramètres : Comment se fait le remaillage ?
- Recommandations sur les paramètres de remaillage
- Atelier : Remaillage d'un joint torique sous chargement
Formateurs
Données sur les participants
Informations complémentaires
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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.