Améliorations et stabilisation de l'interaction avec SOLIDWORKS Simulation 2021

Article par Scott Durksen, CSWE mis à jour le 5 octobre 2020

Article

Les études de simulation nécessitent une configuration géométrique appropriée pour garantir que le solveur peut fonctionner. La source la plus fréquente d'études qui ne parviennent pas à résoudre est l'absence de définitions de collage ou de contact. Il existe des techniques, comme indiqué dans notre article de blog sur le dépannage des modèles instables, pour aider à déterminer la zone problématique.

SOLIDWORKS Simulation 2021 ajoute une fonctionnalité importante pour aider à stabiliser le modèle dès le départ. Les petits écarts et les imperfections des modèles peuvent être surmontés grâce à quelques réglages.

Options d'interaction par défaut de SOLIDWORKS Simulation 2021

Options d'interaction par défaut de SOLIDWORKS Simulation 2021

Les options par défaut attribuent automatiquement des écarts admissibles dans une fourchette de pourcentage. La longueur caractéristique est une longueur qui représente la taille globale du modèle en fonction d'une équation et de la somme de tous les nœuds.

SOLIDWORKS Simulation 2020

Commençons donc par SOLIDWORKS 2020 et la façon dont ces écarts peuvent causer des maux de tête. Ici, nous avons un modèle qui, de loin, semble que les deux blocs se touchent. En zoomant, nous pouvons voir qu'il y a un léger écart.

Modèle SOLIDWORKS pour la simulation avec Gap

Dans les versions 2020 et antérieures de SOLIDWORKS, le contact global de composant ne s'applique qu'aux faces initialement coïncidentes (du moins pour le contact sans pénétration). Par conséquent, nous ajoutons généralement un ensemble de contacts locaux à ces faces spécifiques.

Jeu de contacts SOLIDWORKS Simulation 2020

Dans le cadre de cette étude particulière, nous avons fixé la face inférieure et appliqué des dispositifs de roulement/de glissement sur tous les côtés. Ainsi, le bloc supérieur incurvé descend jusqu'à ce qu'il heurte le bloc rectangulaire. Pour faire bonne mesure, une force importante de 100 000 N est exercée vers le bas. Nous avons un "saut" initial instantané au départ jusqu'à ce qu'il entre en contact. L'instabilité peut provoquer l'échec du solveur.

Ici, le problème est résolu, mais nous recevons un avertissement indiquant que les déplacements sont excessifs. En examinant le tracé des déplacements, nous pouvons voir que le bloc supérieur a continué à avancer. Nous avons réglé l'échelle sur une très petite valeur à des fins visuelles. Les quelques nœuds qui se touchent encore ont des contraintes extrêmement élevées.

Graphique de déplacement de SOLIDWORKS Simulation 2020

Graphique de déplacement de SOLIDWORKS Simulation 2020

Tracé des contraintes de SOLIDWORKS Simulation 2020

Tracé des contraintes de SOLIDWORKS Simulation 2020

SOLIDWORKS Simulation 2021

Passez à la simulation 2021 et nous n'avons plus besoin d'un ensemble de contacts (désormais appelé contact d'interaction locale). L'interaction de contact peut spécifier une plage d'écart pour considérer le contact sur la base d'un écart inférieur à 10 % de la longueur caractéristique. Vous pouvez modifier ce pourcentage ou cette valeur de distance calculée. Dans ce cas, notre écart de 0,1 mm sera pris en compte.

Ensuite, il y a le problème de l'instabilité du "saut". La nouvelle taille de l'écart de la zone de stabilisation fournit de petites rigidités à ces endroits de contact étroit pour aider les solveurs. Par défaut, à 1% de la taille caractéristique, notre écart de 0,1 mm est inférieur au seuil calculé de 0,375 mm.

Paramètres de l'écart d'interaction globale de SOLIDWORKS Simulation 2021

Paramètres de l'écart d'interaction globale de SOLIDWORKS Simulation 2021

Nous disposons maintenant d'un modèle stable avec des contacts appropriés pour fournir des résultats réalistes.

Simulation SOLIDWORKS 2021 Graphe de déplacement

Simulation SOLIDWORKS 2021 Graphe de déplacement

Simulation SOLIDWORKS 2021 Tracé des contraintes

Simulation SOLIDWORKS 2021 Tracé des contraintes

Si vous spécifiez une interaction globale collée, la plage d'écart pour le collage est similaire à l'option "faces non touchantes" des versions précédentes. Toutefois, Simulation 2021 inclut automatiquement une plage de 0,01 % pour toute imperfection du modèle.

SOLIDWORKS Simulation 2021 Interaction globale collée

SOLIDWORKS Simulation 2021 Interaction globale collée

Scott Durksen, CSWE

Scott est ingénieur d'application SOLIDWORKS Elite et travaille dans notre bureau de Dartmouth, en Nouvelle-Écosse.