Conditions stables et contraintes adaptées

La fonctionnalité d'analyse des contraintes dans Autodesk Inventor part du principe que le modèle est correctement contraint, c'est-à-dire qu'il ne présente aucune chute libre ou aucun mouvement rigide. Il existe des exceptions à la règle, par exemple lorsque les forces sont équilibrées. Dans ce cas, une solution statique valable pour les contraintes est effectivement possible. Remarque : pour l'analyse modale, où seules des contraintes partielles, voire aucune contrainte ne sont utilisées, les modes de corps rigide seraient calculés à des fréquences nulles ou proche de zéro (bruit numérique).

Un corps unique non contraint (ou un ensemble avec tous ses corps liés) possède trois modes de corps rigide de translation et trois modes de corps rigide de rotation. Remarque : dans les ensembles où de nombreux corps sous-ensembles sont désolidarisés, chaque jeu de corps connecté peut avoir six modes de corps rigide. Par conséquent le nombre total de modes de corps rigide possibles peut facilement être supérieur à six.

A l'aide de combinaisons de plusieurs types de contraintes et de contacts (pour les ensembles), vous pouvez éliminer ces 6 modes de corps rigide pour chaque corps. Dans le cas contraire, vous obtiendrez difficilement une solution statique valable, puisque vous devez vous assurer que les forces sont équilibrées mais qu'elles ne poussent PAS dans des directions non contraintes.

Pour illustrer ces propos, observons la boîte sur rouleaux suivante. Avec trois modes de corps rigide, la force verticale est équilibrée par les rouleaux et produit un champ de contraintes valide. En revanche, la force horizontale n'est pas équilibrée, ce qui provoque un mouvement horizontal de la boîte. . Dans ce cas, il est impossible d'obtenir une déformation et un champ de contraintes corrects avec une analyse statique.

Vérifiez les forces de réaction aux limites des contraintes, afin de vous assurer qu'elles équilibrent relativement bien les forces appliquées. Si ces forces de réaction sont excessives, vérifiez s'il n'existe pas des charges déséquilibrées, des contacts manquants, un type de contact incorrect ou un maillage trop faible sur les zones de contact.

Dans l'ensemble de deux pièces illustré, la pièce du dessus est liée à la pièce du dessous. Des forces égales et opposées sont appliquées à chaque pièce, comme indiqué par les glyphes de charge jaunes; et les pièces sont liées à la surface de contact rouge. Les faces supérieure et inférieure présentent des supports sans frottements (flèches rouges) qui neutralisent le moment net créé par le couple de force. Ces contraintes suppriment uniquement trois modes de corps rigide (un mode de corps rigide de translation et deux modes de corps rigide de rotation), mais les autres modes de corps rigide subsistent. Toutefois, tant que les pièces restent liées, vous pouvez obtenir des déformations et contraintes statiques valides, car des charges externes et des forces de réaction sont statistiquement équilibrées. Si vous modifiez le type de contact en le définissant sur Séparation, ou Coulissement par exemple, aucune solution statique correcte ne sera possible puisque les forces horizontales ne seront plus équilibrées. Remarque : le champ des déplacements n'est pas unique dans la mesure où ceux-ci peuvent augmenter par n'importe quelle combinaison de ces trois modes de corps rigide.

Pour le mouvement de l'ensemble, vous pouvez obtenir des charges par le biais de la simulation dynamique. Les forces d'inertie et de réaction sur les liaisons permettent de contraindre correctement le modèle pour l'analyse statique des contraintes à un instant donné.