Effet de l'impact d'un rotor de pompe sur le reste de la structure
Secteur: Construction de machines et d’installationsDiscipline: Mécanique des structuresPfeiffer Vacuum GmbH est un fabricant de différents systèmes de pompes à vide de haute qualité. Ceux-ci sont soumis à des règles strictes de qualité et de sécurité. Pour un nouveau modèle très complexe, le test de confinement a été réalisé avec le logiciel de simulation d'Ansys.
Résumé
Tâche
Dans le cas particulier d'une turbopompe tournant à près de 31 000 tours par minute, il convient de simuler un test de confinement. Dans ce type de test, il faut démontrer qu'en cas de défaillance de la structure interne, le composant enveloppant n'est pas percé. Cependant, l'assemblage est très complexe et donc difficilement accessible pour des calculs analytiques. Mais, il fallait éviter les tests réels, car ils sont très coûteux. CADFEM devait donc trouver une solution de simulation
Solution
La préparation de la géométrie ainsi que le maillage ont été réalisés dans Ansys Workbench. Un maillage hexaédrique pur d'environ 1,5 million d'éléments a pu y être réalisé. Le calcul du test de confinement a été effectué avec LS-DYNA.
Avantages clients
CADFEM a réussi à créer un environnement de simulation réaliste pour le test de confinement. Il est donc possible de simuler les assemblages et les processus physiques les plus complexes. Cela réduit les tests réels complexes et coûteux. Grâce aux calculs de variantes, il est possible de faire des prévisions sur les nouveaux matériaux ou les modifications de construction.
Pfeiffer Vacuum GmbH est un fabricant de différents systèmes de pompes à vide de haute qualité. Ceux-ci sont soumis à des règles strictes de qualité et de sécurité. Dans le cas particulier d'une turbopompe tournant à près de 31 000 tours par minute, il convient de simuler un test de confinement. Lors de ce type de test, il faut démontrer qu'en cas de défaillance de la structure à l'intérieur, le composant enveloppant n'est pas percé. Une attention particulière a été portée aux contraintes dans la bride, car c'est là que les assemblages par vis devaient être vérifiés. Comme l'assemblage est très complexe et donc difficilement accessible pour des calculs analytiques, et que les tests réels sont très coûteux, l'objectif de ce projet était de créer un modèle de simulation pertinent. Ce modèle devait, d'une part, apporter les preuves et, d'autre part, servir de base pour vérifier les variations de matériaux et de construction par simulation.
Avec le package logiciel Ansys, l'utilisateur dispose d'outils efficaces pour la préparation de la géométrie, le maillage, la préparation du modèle et le calcul. Il est donc possible de simuler les assemblages et les processus physiques les plus complexes. Cela réduit les tests réels complexes et coûteux. Grâce à des calculs de variantes, il est possible de faire des prévisions à l'avance sur de nouveaux matériaux ou des modifications de construction.
La préparation de la géométrie ainsi que le maillage ont été réalisés dans Ansys Workbench. Un maillage hexaédrique pur d'environ 1,5 million d'éléments a pu y être réalisé. Le calcul du test de confinement a été effectué avec Ansys LS-DYNA. L'automatisation du calcul et de l'évaluation étant ainsi possible et Ansys LS-DYNA offrant une très bonne parallélisation de la simulation, des variantes peuvent être créées et calculées efficacement. De plus, un grand nombre de lois de matériaux et de critères de défaillance sont disponibles, ce qui permet de reproduire un comportement réaliste des matériaux.
