Journée ds-catia 09/11/06 – IUT de Nantes

1. Journée ds-catia 09/11/06 – IUT de Nantes Calcul dans General Structural Analysis de pièces réalisées dans l'atelier Composite Design Sébastien Le Loch

2. Plan • Présentation de l’atelier Composite Design • Différents traitements possibles dans GSA • Cas tests • Résumé des recommandations

3. Plan • Présentation de l’atelier Composite Design • Différents traitements possibles dans GSA • Cas tests • Résumé des recommandations

4. Preliminary Design : Création du composite par zones Plies : Création du composite plis par plis Présentation de l’atelier Composite Design Séquence de création d’une pièce composite : Définition des matériaux et orientations disponibles ou

5. Présentation de l’atelier Composite Design Séquence de création d’une pièce composite : matériaux création des orientations de plis disponibles et choix du catalogue matériaux : attention ! gère les épaisseurs des plis !

6. Présentation de l’atelier Composite Design Séquence de création d’une pièce composite : zones Preliminary Design : Création du composite par zones ATTENTION : ordre des plis du composite ???  Obligation de passer par un "Stack Up File"

7. Présentation de l’atelier Composite Design Séquence de création d’une pièce composite : plis Crée le"Stack Up File" Crée les plis en utilisant le fichier Excel modifié Vérifications

8. Présentation de l’atelier Composite Design Séquence de création d’une pièce composite : bilan • Dessin de pièce orienté « fabrication » : la surface définie est une frontière du composite (moule) et non pas la « fibre neutre » ou le plan de symétrie comme habituellement en calcul EF. • Le dessin par zones permet d’aller plus vite si il y a beaucoup de plis et de géométries par contre il faut faire très attention à l’ordre d’empilement (création de plis obligatoire pour vérification). • Le dessin pli par pli est à favoriser si le nombre de plis est peu important (cas tests, exemples pédagogiques) et moins piégeur pour les étudiants.

9. Plan • Présentation de l’atelier Composite Design • Différents traitements possibles dans GSA • Cas tests • Résumé des recommandations

10. Résultats différents !!! Visualisation des orientations des plis : "génération d’image" sur propriétés : symbole d’angle composite Les orientations avec l’analyse par zone ne sont pas conservées ! Différents traitements possibles dans GSA Séquence de création d’un calcul : Calcul type coque avec "propriété composite importée" Analyse par plis Analyse par zone

11. Différents traitements possibles dans GSA Séquence de création d’un calcul : Calcul type coque avec "propriété composite importée" Visualisation des contraintes : "génération d’image" sur solution statique : tenseur des contraintes Attention à la frontière entre les zones !

12. Plan • Présentation de l’atelier Composite Design • Différents traitements possibles dans GSA • Cas tests • Résumé des recommandations

13. Cas tests CAS TEST 1 : doc. Code_ASTER (EDF)

14. Cas tests CAS TEST 1 : doc. Code_ASTER (EDF) Résultats avec le traitement par plis : Déplacement au centre : 0,420 mm pour 0,419 mm Contraintes pli supérieur : 56,8 MPa pour 47,1/58,8 soit 53,0 en moyenne (7%) • Résultats satisfaisants, attention à la limitation de la valeur de la contrainte dans le plan moyen en coque • Traitement par zone faux : à proscrire absolument

15. Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) et calculs Laurent Gornet (GeM) Cylindre sous pression interne +/- 45° Géométrie : attention à la normale ! L’axe Z du repère utilisé pour le composite ne doit pas être parallèle à la surface ! • Avec le cylindre complet : problème d’accrochage d’un point… • Avec un quart de cylindre : R=1.05 (fibre neutre, R=1 dans CATIA), H=1 E1=7e6, E2=1.3e6, G12=5e5, 12=0.28, ecouche=0.05 p=100 Augmentation du diamètre : 1,50 mm pour 1,38 mm (9%)

16. Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Contraintes : CAST3M : 11 = env. 830 Pa 22 = env. 200 Pa 12 = env. 520 Pa Aug. Diamètre : 1,38 mm

17. Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Contraintes : CATIA : 11 = env. 660 Pa (20%) 22 = env. 400 Pa (100%) 12 = env. 520 Pa (0%) Aug. Diamètre : 1,53 mm

18. Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Contraintes : Maillage quadrangles CAST3M : 11 = env. 660 Pa 22 = env. 380 Pa 12 = env. 520 Pa Aug. Diamètre : 1,50 mm !! (au lieu de 1,38 mm) Influence COQ4 / DKT

19. Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Contraintes : Maillage quadrangles CATIA : 11 = env. 660 Pa (0%) 22 = env. 380 Pa (0%) 12 = env. 520 Pa (0%) Aug. Diamètre : 1.50 mm

20. Cas tests CAS TEST 2 : doc. CAST3M (CEA) Tube complet : attention au changement d’angle d’empilement / repère

21. Plan • Présentation de l’atelier Composite Design • Différents traitements possibles dans GSA • Cas tests • Résumé des recommandations

22. Résumé des recommandations • Il vaut mieux gérer l’empilement via Excel pour les pièces complexes • Vérifiez les empilements et épaisseurs (donc création des plis) • Attention aux pièces de révolution ! (comme pour la majorité des codes) plus généralement à l’orientation du z • Précision suffisante pour le pré-dimensionnement (attention aux coques épaisses) mais pas de critère composite (Tsaï-Hill…) • Toujours faire une analyse par plis • Délicat à utiliser avec les étudiants (nombreux outils et menus à utiliser)