Modelisation Des Sous Structures Modales Dans Le Logiciel D Analyse Par Elements Finis Et De Simulation Mecatronique Plexus R

MODELISATION DES SOUS STRUCTURES MODALES DANS LE LOGICIEL D'ANALYSE PAR ELEMENTS FINIS ET DE SIMULATION MECATRONIQUE PLEXUS-R

CE TRAVAIL PRESENTE LES ETUDES ET DEVELOPPEMENTS AYANT ABOUTI A L'INTRODUCTION, DANS LE LOGICIEL PLEXUS-R, D'UN NOUVEAU TYPE DE SOUS STRUCTURE : LE SOLIDE MODAL. PLEXUS-R EST UN PROGRAMME D'ANALYSE PAR ELEMENTS FINIS ET DE SIMULATION MECATRONIQUE DEVELOPPE PAR SFIM INDUSTRIES ET LE CEA (COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE) QUI PERMET LA MODELISATION DE SYSTEMES SOUPLES POLY-ARTICULES ASSERVIS. IL FAIT AINSI COEXISTER, AU SEIN D'UN MEME PROTOTYPE VIRTUEL, DES ELEMENTS FINIS CLASSIQUES (POUTRES, COQUES), DES ELEMENTS FINIS ROBOTIQUES (ARTICULATIONS, CAPTEURS, ACTIONNEURS), DES ELEMENTS DE CONTROLE (FONCTIONS DE TRANSFERTS, EQUATIONS D'ETAT), DES SOUS-STRUCTURES RIGIDES ET DES SOLIDES MODAUX. LE SOLIDE MODAL EST CARACTERISE, DANS LE CADRE D'UNE HYPOTHESE DE GRANDS DEPLACEMENTS ET PETITES DEFORMATIONS, A L'AIDE D'UN NOMBRE RESTREINT DE DEGRES DE LIBERTE : LES MODES PROPRES (RIGIDES ET DEFORMABLES) DU SOLIDE QU'IL MODELISE. LA TECHNIQUE UTILISEE CONSISTE A DEFINIR LES MOUVEMENTS DE CORPS RIGIDE ET LES DEFORMATIONS COMME DES COMBINAISONS LINEAIRES DE CES MODES PROPRES. LE SOLIDE MODAL PREND SON INTERET LORSQUE LE RAPPORT QUALITE/TEMPS DE CALCUL DE LA MODELISATION ELEMENTS FINIS D'UNE SOUS-STRUCTURE DEVIENT PENALISANT ; DANS CE CAS, IL SE SUBSTITUE A CETTE DESCRIPTION CLASSIQUE. LA LOGIQUE DU SOLIDE MODAL EST BASEE SUR L'INTRODUCTION DANS LA BIBLIOTHEQUE DE PLEXUS-R D'UN NOUVEAU TYPE D'ELEMENT FINI : L'ELEMENT MODAL. CET ELEMENT, QUI N'A PAS DE REPRESENTATIVITE PHYSIQUE, EST UN ELEMENT A UN NOEUD, A UN DEGRE DE LIBERTE. CHAQUE ELEMENT EST RELATIF A UN MODE PROPRE, RIGIDE OU DEFORMABLE, ET ADMET COMME DEGRE DE LIBERTE L'AMPLITUDE MODALE ASSOCIEE A CE MODE. LE SOLIDE MODAL EST AINSI DEFINI COMME UN SUPER ELEMENT COMPOSE D'UN ENSEMBLE DE N ELEMENTS MODAUX. N ETANT EGAL AU NOMBRE DE MODES UTILISES POUR CARACTERISER LE SOLIDE MODELISE.

Méthode des éléments finis en mécanique des structures

Une étape primordiale dans la conception et l'optimisation des structures complexes est l'établissement d'un modèle numérique de base, affiné successivement par des essais expérimentaux pour être finalement validé. Cette phase de modélisation, essentielle pour une compréhension future du comportement du système sous différentes sollicitations, suppose le recours à un outil d'analyse numérique performant et maîtrisable, s'appuyant généralement sur la méthode des éléments finis. Cet ouvrage a pour dessein d'exposer les fondements de la méthode des éléments finis et de montrer les qualités - mais aussi les limites - de ce procédé qui constitue à l'heure actuelle la technique la plus répandue de discrétisation spatiale. Son originalité réside dans l'analyse méthodique des problèmes elliptiques du second ordre monodimensionnels, bidimensionnels à variable d'état scalaire et tridimensionnels à variable d'état vectorielle, depuis leur formulation forte classique jusqu'à l'approche locale par la méthode des éléments finis. Mathématiquement rigoureux sans sacrifier les aspects pratiques, l'ouvrage passe systématiquement en revue les formes intégrale, faible et discrète des classes de problèmes couramment rencontrés en mécanique appliquée pour aboutir à une élaboration unifiée d'un modèle d'éléments finis. Comme en témoignent les nombreux exemples et exercices simples qui jalonnent l'exposé, le livre s'adresse en priorité aux étudiants de début de deuxième cycle. Bien que conçu à la base comme support d'enseignement, il est aussi destiné aux chercheurs et ingénieurs praticiens qui désirent s'initier à la méthode des éléments finis.

Logiciels de modélisation des structures : expression du besoin