Etude statique, simulation axe de serrage (RDM)

Bonjour,

Petite question pour la communauté. Je travaille en BE sur SOLIDWORKS 2017 et je dois calculer l'effort d'un axe. Mon système permet de compacter et mettre des cartouches de filtration sous pression.

Il est soumis d'un côté, à un couple de serrage à la clé dynamométrique de 15 N/m, et de l'autre côté à une pression de 6 bar soit une force de 188.5 Newton. Les résultats de mon étude statique me paraît faible, j'applique mes efforts en bout d'axe de chaque côté (d'un côté le couple de serrage et de l'autre la pression subi) et en déplacements imposés je fixe le corps non?

Je précise c'est une vis trapézoïdale métrique Tr36x6.0, sur ma simulation je n'ai pas représenté mon filetage même si je sais que l'effort se fera sur le filetage..

J'aimerais juste avoir une visu de l'effort que j'aurais et les risques qui peut y avoir (compression, flexion, cisaillement...)






J'ai besoin d'être un peu plus éclaircit de comment procéder et d'avoir des résultats de déformation proche de la réalité.

Merci cordialement (Photos ci-jointe)

Bonjour Lucas R

Nous sommes ici sur un forum d'amateurs et aussi de professionnels
Comme tout forum il est d'usage de se présenter avant de poser des questions c'est plus sympa !
Pour ta question …….je suis sec dans ce domaine …….mais d'autres peut être ?

@+

C'est pas cohérent ton truc.
Si tu as un diamètre 36 sous 6 bars, d'abord c'est pas 188 newtons, mais 610. Déjà là, t'as tout faux. mais je suppose qu'il s'agit de la vis. En somme c'est une sorte de presse. Avec une vis de 36 au pas de 6 mm ? Ca existe ? Pour le 36 le pas est de 4 mm.

Autre question : pourquoi quant on clique sur tes images, ça nous redirige vers un jeux en ligne ?

Comme disait Berola, (que je salut) nous sommes des amateurs ... Je ne comprends pas pourquoi tu t'adresses à nous. Pour la mousse peut être ?

Bonjour

"la mousse " peut être , mais souvent c'est pour aider a faire les exercices demandés aux étudiants .
si l'entre aide est de mise sur le forum , elle a ses limites
@+

Bonjour,

Je me présente Lucas Rambure je viens du Pas-de-calais prés du Touquet et je travaille en Bureau d'étude j'ai 24 ans. Ça n'a rien à voir, je ne m'adresse pas à vous pour la mousse... Bref, je voulais juste être un peu éclaircit sur l'effort qu'il y aurait sur ma Vis trapézoïdale métrique Ø36 mm avec un pas de 6.0 effectivement (ACME screw - DIN 380). J'ai vu la rubrique RDM j'ai posé ma question c'est tous.

J'ai fais mon calcul à partir d'un Ø20 mm parce qu'il y a un décrochement sur mon axe, bizarre que la photo ne s'ouvre pas correctement ce n'est pas grave.

Bien à vous, passez une bonne semaine.

Cordialement

Lucas,

Bonjour Lucas !
et bien voilà !   c'est aussi bien comme ça
perso je suis un peu "sec" pour t'aider mais je ne doute pas que tu auras les infos que tu recherches
a titre de comparaison les attelages de wagons de chemin de fer font a peu près cette dimension là
et on tire des trains de 3200 tonnes avec ……
@+

Salut Lucas

Tout d'abord vérifie ton effort : sur le dessin de la presse, on voit qu'un plateau est monté sur la vis. Pour calculer l'effort produit par 6 bars de pression (F(N)=P(Mpa)xS(mm2) hein !! ) sur la vis, c'est la surface de ce qui va l'appliquer, cet effort, qui compte... La on sait pas ce que tu écrase avec ta presse..., bref pour ça tu te débrouilles, tu devrais savoir faire ;-)
pour ce qui est de ton analyse éléments finis, tes conditions aux limites sont fausses : dans la vraie vie, ta vis est contrainte par :
- l'effort axial en dessous (celui donné par la pression de 6 bars)
- le couple donné par les mains sur le volant 15N.m
- l'écrou de la vis, qui ne porte pas sur le corps entier de la vis, mais sur une petite portion.

Tu dois donc créer sur la surface extèrieure de la vis, une zone correspondant au contact avec l'écrou (soit tu rajoutes 0,1mm de matière a cet endroit la, soit tu crée une zone spéciale) et tu bloqueras cette zone seulement !.

Enfin, pour ton analyse, et de manière générale voici trois règles pour les éléments finis :

- les conditions aux limites doivent être le plus proche possible de la réalité, le modèle doit être représentatif de la réalité
- le maillage doit être suffisamment fin : 10 éléments minimum dans une épaisseur, le plus fin possible est souvent mieux
- loi de Barré Saint-Venant : les résultats ne sont valables que loin des points d'application des forces ou loin des changements brusques de section (loin = mini 10 noeuds)

Dernier conseil : si tu t'approches dans ton calcul de la limite élastique réelle du matériau, méfie-toi : ces calculs sont à prendre avec une marge d'erreur possible (d'où le coef de sureté...) et le modèle de comportement de la matière dans solidworks est parfaitement élastique, ce qui n'est pas du tout le cas dans la vraie vie !!

bon courage pour ton analyse

A+

Bonjour

le ton du message qui suit risque d'être peu agréable et très critique, déformation professionnelle (j'enseigne la mécanique et entre autres les EF).

en préambule, l'outil Simulation de SWks est utile pour faire du prédimensionnement ou de l'aide à la conception, il n'est pas très efficace pour des études fines pour lesquelles on cherche des valeurs bien précises.

effectivement, le problème manque de cohérence sur au moins deux points : quels sont les objectifs ? ensuite, pour un indicateur identifié, les CL sont fondamentales (au même titre que le choix de paramètres internes du modèle) pour le quantitatif du résultat visé, ici les CL sont au mieux farfelues, sinon tout simplement hors-jeu. de plus, il manque mécaniquement le comportement de la liaison vis-écrou qui permet de faire le lien entre couple et force axiale (plus les frottements etc.)

ce problème est un exemple typique d'un cas qui peut être relativement facilement résolu "à la main" à l'aide de ressources adéquates (cours de conception, abaques CETIM, etc.) et d'un minimum de réflexion sur le comportement de la structure avec des simplifications conservatives (on simplifie mais on surdimensionne un poil avec 2-3 coefficients bien choisis et éprouvés).
en revanche, la mise en œuvre d'un modèle EF est extrêmement hasardeuse par l'impossibilité de représenter des phénomènes physiques pas super simples et ultra conditionnant pour le résultat.

donc pour résumer : il manque de la mécanique qui aboutit à un résultat totalement à l'ouest du comportement intuité, les CL sont mal appliquées donc on a des concentrations de contraintes localisées (on est tout à fait en accord avec le principe de Saint Venant pour la RdM, validité des résultats loin des pts d'application des charges) et les objectifs ne sont pas identifiés donc une fois les erreurs reprises, on ne peut pas donner de pistes d'amélioration.

ici, la partie haute entre le volant et la liaison hélicoidale travaille en torsion uniquement, la partie basse entre la liaison et la surface d'appui travaille en compression et peut-être un peu en torsion aussi mais c'est sans doute marginal. un problème EF qui ne donne pas un résultat compatible avec cet état de sollicitation est tout simplement hors sujet, il parle d'autre chose.
à la va-vite (je n'ai pas le temps là tout de suite de regarder en détails), on peut dimensionner la partie haute en torsion en prenant le cylindre au diamètre mini du filetage (il manquera des effets de concentration de contraintes, mais pour un premier jet, no problemo), la partie basse en compression ne devrait pas être dimensionnante.
Une fois cela fait, c'est bien probable que le comportement vis-écrou doive être regardé. et pour ça, pas d'EF au programme, de la bonne vieille techno de vieux polys.

[je viens juste de voir la réponse de jojo33, je vous laisse recouper les remarques]

bon courage

Pierre

Bonjour Lucas.R,
Avez-vous regardé votre messagerie privée MP.
Cordialement.
Jaunin__

Bonjour,
Encore une fois, c'est dommage que l'on ais pas de retour de l'intéressé et cela quelque soit le Forum.... !
Cordialement.
Jaunin__