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Mécanique des structures
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Simulation efficace et pratique des assemblages collés

Pour des assemblages qui doivent durer

Aperçu

Formation Expert

Connaissances pratiques en matière de technologie et de simulation pour la conception d’assemblages collés fiables 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
  • Comprendre le comportement des matériaux, sélectionner les modèles et les paramètres d'ajustement
  • Tenir compte des contraintes résiduelles et des déformations dans le processus de durcissement.
  • Connaître les approches pour la simulation des défaillances d'adhésifs
  • Obtenez des conseils sur les meilleures pratiques pour la gestion des solutions

Description

Lors de la planification d’assemblages en divers matériaux à l’aide de la technique de collage, il est indispensable de pouvoir se prononcer très tôt sur la durabilité. La méthode des éléments finis (FEM) est un outil éprouvé à cet effet. Les règles de conception de la géométrie du joint adhésif doivent être prises en compte lors du développement car elles ont une forte influence sur la force adhésive. La défaillance de l’adhésif due au cisaillement, à l'impulsion et à l’écaillage ainsi que la déformation des composants après le processus de durcissement sont prévisibles dans de nombreux cas. La simulation et le calcul sont des éléments nécessaires à la réussite et à la fiabilité d’un processus d’assemblage.

Agenda détaillé de cette formation de 2 jours

Jour 1

01 Tout ce qu’il faut savoir sur les assemblages collés

  • Domaines d’application des assemblages collés
  • Aperçu des méthodes d’essai
  • Règles de conception
  • Influence de la conception géométrique
  • Définition de la résistance adhésive
  • Influence sur la déformation de la couche collée
  • Influence de la longueur de recouvrement et de l’épaisseur de la couche

02 Méthodes de calcul élastique linéaire : analytique et avec FEM

  • Évaluation de la résistance adhésive selon le concept de la tension nominale
  • Calcul de résistance selon Volkersen
  • Propriétés isotropes élastiques linéaires des adhésifs (tableau)
  • Facteurs métalliques de matériaux d’assemblage courants (tableau)
  • Calcul avec FEM : Résultats d’un projet de recherche
  • Atelier : Assemblage adhésif à coupe unique
  • Maillage approprié
  • Calcul de la moyenne des contraintes
  • Annexe : Développement de lois complexes sur les matériaux pour les adhésifs

03 Contraintes internes et gauchissement dans le processus de durcissement

  • Différents coefficients de dilatation thermique
  • Rétrécissement par réaction chimique
  • Conclusion : Comparaison avec le calcul FEM
  • Prise en compte du point de gélification (température du verre
  • Perspectives : Prise en compte de la cinétique de réaction

04 Atelier : contraintes internes et gauchissement dans une liaison de tôles

  • Introduction successive des effets et de leurs superpositions :
  • Réponse en température
  • Rétrécissement par réaction chimique
  • Prise en compte du point de gélification (température du verre)

Jour 2

05 Comportement de fluage et relaxation d’assemblages collés

  • Facteurs d’influence sur le fluage
  • Intervalles de fluage
  • Caractérisation des lois de fluage en FEM
  • Approches pour le fluage
  • Les lois du fluage dans Ansys
  • Définition dans Workbench (« Engineering Data »)
  • Combinaisons possibles avec les lois des matériaux plastiques (fluage + plasticité)
  • Paramètres de solutions
  • Atelier : Relaxation à long terme (durcissement temporel) d’une liaison d’essieu sous torsion

06 Comportement viscoélastique des assemblages collés

  • Caractérisation de la loi des matériaux viscoélastiques
  • Viscoélasticité linéaire : Élément Maxwell généralisé
  • Représentation en fonction de la mécanique des milieux continus (Ansys) – 3D
  • Références bibliographiques
  • Détermination des données du matériau : Dispositifs de mesure
  • Ajustement des courbes Prony (domaine temporel)
  • Ansys Workbench
  • Paramètres de solutions
  • Combinaisons possibles avec les lois de matériaux plastiques
  • Atelier : Relaxation d’une connexion d’essieu sous torsion alternée

07 Simulation de défaillance de colles avec les concepts de zones cohésives

  • Caractérisation des lois matériau de la zone cohésive
  • Applications possibles
  • Approche par zone cohésive
  • Exponentiel contre bilinéaire
  • Application avec différents types d'éléments
  • Paramètres de solutions
  • Contrôle des résultats
  • Remarques sur la complexité et l’effort de calcul
  • Détermination des paramètres de la zone cohésive
  • Exemples tirés de l’expérience CADFEM

08 Atelier : rupture d’une éprouvette Double Cantilever (DCB)

  • Définition de la zone cohésive
  • Paramètres des contacts
  • Critères de convergence
  • Contrôles des résultats
  • Détermination du diagramme force-déplacement

Formateurs

Ulrich Barthold
Application Engineer, CADFEM Germany GmbH, Stuttgart
Dr-ing. Hendrik Donner
Application Engineer, CADFEM Germany GmbH, Chemnitz

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Directeur du développement technique
Dr.-Ing. Marold Moosrainer