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ANSYS pour la mécanique des structures

Le logiciel d'analyse de structures d'ANSYS vous permet de résoudre des problèmes techniques complexes et de prendre plus rapidement de meilleures décisions en matière de conception. Grâce aux outils d'analyse par éléments finis (Finite Element Analysis, FEA) disponibles dans la suite logicielle, vous pouvez personnaliser et automatiser les calculs afin de résoudre vos problèmes de mécanique de structures et les paramétrer afin d'analyser de multiples scénarios de conception.

Vous pouvez facilement les connecter à d'autres outils d'analyse physique afin de gagner en précision. Le logiciel d'analyse de structures d'ANSYS est utilisé par de nombreux professionnels du secteur et permet aux ingénieurs d'optimiser la conception de leurs produits et de réduire le coût des tests physiques.

Applications

ANSYS Mechanical possède tous les outils dont vous avez besoin pour analyser la résistance de vos composants et de vos assemblages. Il prend en compte la charge exercée sur les boulons, la contrainte causée par les variations de température et les charges physiques, telles que la pression, les forces, les moments cinétiques, l'accélération et les déplacements. L'impact mécanique peut être évalué en termes de déplacement, de contrainte ou de déformation au niveau de l'assemblage ou au niveau de chaque partie. Cela vous aide à prévoir la performance du produit une fois en service.

 

 

Simuler avec ANSYS Mechanical vous permet de comprendre comment votre design va réagir à des phénomènes vibratoires, tels que les grincements de freins, les séismes, le transport et les charges acoustiques ou harmoniques. ANSYS Mechanical vous offre une plateforme de simulation physique et multiphysique vous permettant de faire face aux défis des analyses vibratoires les plus complexes.

La gestion thermique est un aspect clé de la conception d'un produit, car l'Internet des Objets, les équipements électroniques prêt-à-porter et autres tendances de design, concentrent des composants électriques générant de la chaleur dans des boîtiers toujours plus petits. Les outils ANSYS offrent un environnement de simulation thermique de haute précision, y compris celle des charges de convection, de radiation et de conduction, mais aussi celle provenant de l’effet des pertes de puissance et l'énergie thermique générée par la friction ou d'autres sources externes.

La fatigue et les vibrations peuvent avoir un impact considérable sur les coûts de maintenance et la durée de vie de vos produits. ANSYS Mechanical et ANSYS nCode DesignLife fournissent les outils intégrés nécessaires pour identifier les vibrations potentielles et les points d'usure mécanique et thermomécanique afin d'améliorer la durabilité du produit.

Les systèmes mécaniques contiennent souvent des assemblages complexes de pièces interconnectées, comme les suspensions dans les véhicules terrestres, la robotique dans les processus de fabrication, ou encore les systèmes de train d'atterrissage dans l'aviation. La simulation du mouvement dans de tels systèmes est chronophage et utilise beaucoup de ressources de calcul. Dans ANSYS Mechanical, ANSYS Rigid Body Dynamics offre une solution plus rapide, plus économique et plus efficace.

 

 

Les exigences de conception pour les structures offshore sont parfois très différentes de celles des installations terrestres. ANSYS Mechanical vous fournit les outils pour simuler avec précision la charge et les effets des phénomènes associés aux vagues, aux courants et aux vents. Vous pouvez ajuster le niveau de détail en fonction de vos besoins, depuis les modèles simplifiés pour les structures en treillis jusqu’aux simulations haute-fidélité prenant en compte tous les aspects des vagues, des marées et de la charge en cours.

Les matériaux composites apportent de nouvelles solutions - et de nouveaux défis à surmonter - aux fabricants en quête d'innovation, et de matériaux plus solides et plus légers ANSYS Composite PrepPost fait partie d'ANSYS Mechanical Enterprise. Il fournit tous les outils nécessaires pour l'analyse par éléments finis des structures composites stratifiées.

Les dommages causés par une collision ou des conditions environnementales difficiles peuvent raccourcir la durée de vie d'un produit, causer des frais de garantie et de réparation et mettre en jeu la responsabilité du fabricant. Avec ANSYS, vous pouvez simuler des modèles mécaniques de dynamique explicite et de dynamique des corps rigides afin d'identifier les déformations ou dégâts potentiels du produit après impact.

ANSYS Design Xplorer vous permet d’effectuer des tests pilotes sur de multiples paramètres de conception en utilisant des charges différentes. Il permet aussi de modifier vos conditions environnementales en moins de temps qu'il n'en faut pour construire un seul prototype physique. Des outils pour identifier, puis analyser l'impact de chaque paramètre, y compris la variabilité de la fabrication grâce aux méthodes 6 Sigma. Cela vous permet d'exécuter toutes vos simulations dans un environnement unique pour garantir que votre produit sera optimal en toutes conditions.

ANSYS HPC utilise des traitements parallèles pour que vos simulations trouvent la solution en quelques heures et non plus en quelques jours. Des modèles virtuels de grande taille et extrêmement complexes, inimaginables par le passé, sont désormais possibles Les designers peuvent évaluer plus de projets en moins de temps, ce qui accélère grandement l'optimisation de la conception. L'HPC peut être utilisé par tout type d'entreprise grâce à son mode de licence flexible et évolutif.

 

 

ANSYS Mechanical vous offre tous les outils nécessaires pour exploiter les nouvelles méthodes de fabrication, telles que la fabrication additive. La forme optimale d'une pièce détachée est souvent organique et paradoxale ; la technologie d'optimisation topologique d'ANSYS vous permet de situer précisement les charges et les soutiens sur un volume de matériau pour en identifier la forme optimale. Vous pouvez désormais facilement alléger les structures, extraire des données CAO et vérifier rapidement la conception optimisée.

La fabrication d'additifs est une méthode de fabrication de pièces complexes couche par couche à partir d'un modèle 3D. Les simulations de fabrication additive d'ANSYS vous aident à optimiser votre conception pour l'impression 3D, à déterminer les contraintes ou distorsions potentielles dans la conception afin qu'elles puissent être corrigées à l'avance et à prédire la microstructure de la pièce en fonction de l'historique thermique au cours de la fabrication. La simulation élimine les essais et les erreurs et vous donne l'assurance que la pièce peut être construite avec succès la première fois avec des propriétés structurelles solides.

Amélioration de la stabilité : forme de boucle d'une grue
Source : Liebherr Cranes

Calcul de la rigidité d'une machine-outil
Source : Westphal Génie mécanique

Caractéristiques

Plus de 80 modèles de matériaux couvrent l'ensemble des effets tels que la plasticité, l'hyperélasticité et le fluage. Une vaste bibliothèque de contacts et d'éléments permet une cartographie précise et numériquement efficace de l'interaction entre les composants.

Les utilisateurs bénéficient d'un accès direct à la technologie FE sous-jacente et peuvent intégrer leurs propres méthodes pour les matériaux, le contact, le frottement et les processus automatisés via des interfaces de programmation.

L’étude de composants mécaniques couplés à d’autres domaines - thermiques, fluidiques, et électromagnétiques – donne une compréhension plus détaillées ce qui accroît le potentiel d’innovation. La vue des influences entre plusieurs composants du système facilite le réglage précis pour plus d’efficacité.

Les précontraintes de vis, la technique du sous-modèle, les évaluations de résistance et la mécanique de la rupture sont immédiatement disponibles dans des processus prédéfinis.

L'orientation des matériaux composites peut être définie à l'aide d'entités géométriques telles que les bords.

Modèle de roue et de pneu : Analyse non linéaire de la surface de contact du pneu

Modules ANSYS pour la mécanique des structures

En fonction des analyses requises, vous pouvez adapter l'étendue de votre système de simulation en fonction de vos besoins en combinant les modules ANSYS suivants de manière variable :

Une solution d'analyse par éléments finis qui permet d'effectuer des simulations fiables d'utilisation générale thermiques, de contraintes, de vibration et de fatigue afin d'obtenir des solutions rapides et précises. 

                                                                                   

Une solution d'analyse par éléments finis qui offre une vision approfondie de la conception grâce à des fonctionnalités avancées de simulation de contraintes non linéaires et de dynamique linéaire complète.

Une suite logicielle complète de solutions d'analyse par éléments finis (Finite Element Analysis, FEA) qui offre une analyse approfondie du comportement structurel et couplé au sein d'un environnement extrêmement productif. Cette suite est destinée à la conception avancée ou aux entreprises qui présentent des besoins importants en termes d'analyses de structures.  

                                                                                       

                                              

ANSYS Motion est un solutionneur dynamique multicorps pour l'analyse des corps rigides et flexibles, capable d'évaluer avec précision les événements physiques grâce à une analyse du système mécanique dans son ensemble.

Un puissant outil de simulation explicite avec intégration dans ANSYS Mechanical. Un large éventail de capacités et de modèles de matériaux qui permet d'obtenir des modèles complexes avec une grande évolutivité.

ANSYS Additive Print élimine les suppositions et les heures de temps perdues dans les processus de fabrication d'additifs métalliques (AM). Cette solution autonome, facile à utiliser et puissante, est essentielle pour les opérateurs et les concepteurs qui ont besoin de construire des pièces du premier coup.

                                                                                          

ANSYS Additive Suite fournit les informations essentielles dont les concepteurs, ingénieurs et analystes ont besoin pour éviter les défaillances de construction et créer des pièces conformes aux spécifications de conception. Cette solution complète couvre l'ensemble du flux de travail - de la conception pour la fabrication d'additifs à la validation, la conception d'impression, la simulation de processus et l'exploration des matériaux.

 

Pour l’étude détaillée de structures chargées dynamiquement à la fatigue: ce logiciel a été certifié par Germanischer Lloyd pour l’évaluation d’éolienne et peut être associé avec FKM Workbench. FKM Workbench est un outil faisant partie des extensions d’ANSYS, conçu pour l’évaluation des contraintes selon les directives FKM.