Élargir les limites de SOLIDWORKS Simulation Premium grâce aux applications SIMULIA sur 3DEXPERIENCE

La simulation et l'ingénierie assistée par ordinateur (IAO) constituent les piliers de la conception de produits moderne. Ces outils permettent aux ingénieurs de tester et d'optimiser virtuellement leurs conceptions avant la fabrication de prototypes physiques. Depuis des années, SOLIDWORKS Simulation est un outil de référence et continue de l'être, offrant un ensemble complet de fonctionnalités. SOLIDWORKS Simulation Premium permet de résoudre une grande variété de problèmes, notamment des problèmes de statique non linéaire et de dynamique non linéaire.

Cependant, la complexité des problèmes augmentant avec des géométries complexes, des conditions de contact variées, ainsi que des modèles de matériaux et des phénomènes physiques complexes, le solveur de SOLIDWORKS Simulation peut ne pas fournir les résultats escomptés. Lorsque les fonctionnalités de SOLIDWORKS Simulation Premium commencent à s’avérer insuffisantes, les applications SIMULIA de la plateforme 3DEXPERIENCE constituent la solution idéale. Vous pouvez ainsi simuler aussi bien des phénomènes physiques simples que des problèmes structurels non linéaires complexes, et ce, beaucoup plus rapidement et en toute confiance.

Rôles de simulation sur la plateforme 3DEXPERIENCE

La plateforme 3DEXPERIENCEpropose différents modules de simulation permettant de résoudre des problèmes de statique linéaire, de dynamique linéaire, de statique non linéaire et de dynamique non linéaire.

Rôles 3DEXPERIENCE SIMULIA

Bien que cet article ne vise en aucun cas à privilégier un logiciel de simulation par rapport à un autre, il se contente de comparer les résultats obtenus par les solveurs lors de simulations structurelles non linéaires réalisées à la fois dans SOLIDWORKS Simulation Premium et dans le module Structural Mechanics Engineer de la plateforme 3DEXPERIENCE.

Exemple de simulation

L'un des exemples présentés ici est une simulation de la charge exercée sur le dessus d'une bouteille en plastique à paroi mince d'environ 0,25 mm d'épaisseur. Dans SOLIDWORKS Simulation Premium, une étude de dynamique non linéaire est configurée pour cette bouteille en plastique placée sur une plaque d'acier rigide. La charge est appliquée via un déplacement imposé de 15 mm sur l'acier en contact direct avec le haut de la bouteille. Les interactions de contact sont définies sans frottement. Le bouchon de la bouteille n'est pas pris en compte.

Le modèle de matériau « Plasticity von Mises » est utilisé pour la bouteille. Un maillage de surface à éléments triangulaires est utilisé pour la bouteille, tandis qu'un maillage solide à éléments tétraédriques est utilisé pour les plaques rigides.

Lors de l'exécution de l'analyse, le solveur a rencontré des difficultés numériques. Quelques options par défaut ont été modifiées afin d'améliorer les chances de convergence ; toutefois, la perte de rigidité due au flambement a entraîné des erreurs au niveau des déformations incrémentales importantes.

Résolveur

L'augmentation de la valeur du facteur d'élimination des singularités n'a pas permis au solveur de converger. C'est là qu'intervient le solveur Abaqus robuste, disponible avec les rôles SIMULIA sur la plateforme 3DEXPERIENCE. Grâce au rôle « Ingénieur en mécanique des structures », le même modèle d'analyse s'exécute jusqu'à son terme en moins de quarante minutes. L'étude peut être transférée avec quelques-unes des définitions de configuration à l'aide du connecteur « Collaborative Designer for SOLIDWORKS ».

Le rôle d'ingénieur en mécanique des structures propose une grande variété de modèles de matériaux et de types d'éléments. Pour cette analyse, un élément quadrangulaire de surface a été utilisé pour la bouteille en plastique et la plaque rigide supérieure. Des éléments hexaédriques 3D (maillage en brique) ont été utilisés pour la base. Des contacts avec un coefficient de frottement de 0,05 ont été définis pour toutes les surfaces en contact. Une étape de dynamique explicite a été utilisée pour le type d'analyse. L'étude a été résolue avec succès en moins d'une heure. Cela démontre la facilité avec laquelle les applications SIMULIA sur la plateforme 3DEXPERIENCEpeuvent gérer efficacement des simulations physiques complexes.

Résultats de l'analyse

Les applications SIMULIA, qui s'appuient sur la technologie robuste du solveur Abaqus, permettent de résoudre des interactions de contact complexes avec une plus grande précision et une intervention moindre de l'utilisateur. Pour illustrer cela, l'effondrement d'une pile de blocs a été simulé à l'aide d'une étude de dynamique non linéaire.  Les blocs ont été empilés sur une plaque rigide et un déplacement prédéfini a été appliqué aux blocs du bas pour déclencher la collision. Une interaction de contact a été définie entre tous les blocs. Bien que l'étude ait été menée à terme dans SOLIDWORKS Simulation Premium, les interactions de contact n'ont pas été capturées avec précision.

Simulation de l'effondrement d'un bloc dans SOLIDWORKS Simulation Premium

Dans le cadre de cette même étude, les interactions ont été correctement modélisées dans le rôle « Mécanique des structures » à l'aide d'une procédure d'analyse dynamique explicite. Au lieu d'un maillage tétraédrique, un maillage hexaédrique a été utilisé dans l'application SIMULIA.

Simulation de l'effondrement d'un bloc dans le cadre d'une fonction d'ingénieur en mécanique des structures

Allez au-delà des capacités de SOLIDWORKS Simulation Premium

À l'instar des fonctionnalités d'associativité CAO de SOLIDWORKS Simulation,les rôles SIMULIA préservent cette associativité, garantissant ainsi une transition fluide de la conception à la simulation. Qu'il s'agisse d'interactions de contact complexes ou de géométries sophistiquées, les rôles SIMULIA permettent de les gérer plus efficacement. Lorsque les fonctionnalités de SOLIDWORKS Simulation Premium commencent à vous sembler limitées, franchissez le pas et découvrez les rôles SIMULIA, spécialement conçus pour résoudre avec élégance les défis de simulation les plus complexes.