le maillage
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Presentation FLOW/SIMULATION pour Solidworks Le transfert d’effets d’écoulements fluides vers le calcul de structure LATLI Benjamin Le Vendredi 1er Avril 2016 PRÉSENTATION LATLI Benjamin Consultant CAO Agence de Saint Quentin en Yvelines www.AvenAo.com PROGRAMME • Brève présentation des modules • Cas d’un transfert d’efforts d’écoulement vers la structure • Cas d’un transfert de températures vers un calcul thermo-mécanique • Discussion sur le maillage www.AvenAo.com PRÉSENTATION DE L’OUTIL FLOW SIMULATION www.AvenAo.com PRÉSENTATION DE L’OUTIL SOLIDWORKS SIMULATION Simulation Premium SolidWorks Premium Simulation Professional Frequency/ Buckling Nonlinear Fatigue Optimization Static Composites SolidWorks Motion www.AvenAo.com Thermal Drop Test Pressure Vessel Advanced Dynamics PARTIE 1: TRANSFERT D’EFFORTS CALCUL D’ÉCOULEMENT Hypothèses du calcul fluidique: • • • • fluide: eau Vitesse de l’écoulement: Courant marin à 1m/s Eau à 20°C Pression relative nulle (pression statique négligée) www.AvenAo.com CALCUL MÉCANIQUE Hypothèses du calcul Mécanique: • Encastrement au niveau des lèvres • Matériau équivalent: ABS • Efforts: Effets de l’écoulement. Pression hydro-statique négligée www.AvenAo.com RÉSULTATS www.AvenAo.com ANALYSE Vérification des efforts Paramètre intégral Résultante Composante X Composante Y Composante Z Force [N] issue Flow 1.4824 1.3041 -0.210420621 0.6726 Force [N] issue Simulation 1.4908 1.3175 -0.2007 0.6675 Ecart 0.56% 1.02% -4.84% -0.76% www.AvenAo.com PARTIE 2: TRANSFERT DE TEMPÉRATURES CALCUL D’ÉCOULEMENT Hypothèses du calcul fluidique: • • • • fluide: eau Ecoulement avec un débit de 6L/h à 50°C Eau à 20°C Pression relative nulle (pression hydro-statique négligée) www.AvenAo.com CALCUL MÉCANIQUE Hypothèses du calcul Mécanique: • « Utiliser faible raideur » activé pour stabiliser le modèle • Matériau équivalent: Bois MDF / isorel • Efforts: Effets thermomécaniques. Autres efforts négligés www.AvenAo.com CALCUL MÉCANIQUE www.AvenAo.com PARTIE 3: DISCUSSION SUR LE MAILLAGE LE MAILLAGE Discrétisation du volume en petits éléments dans lesquels seront résolues les équations à traiter www.AvenAo.com LE MAILLAGE www.AvenAo.com LE MAILLAGE Simulation Flow www.AvenAo.com LE MAILLAGE SOUS SIMULATION Voir la formation en ligne « le Maillage sous Simulation » https://www.youtube.com/watch?v=EdPna6Uj_VU&list=PLjkvI_IbLbweeJrlJR_K mjB0g8EOoESkg&index=43 www.AvenAo.com LE MAILLAGE SOUS SIMULATION: CONTRÔLE DE MAILLAGE Impactera surtout les valeurs des contraintes et la justesse des interactions de contact de type « pas de pénétration » www.AvenAo.com LE MAILLAGE SOUS FLOW www.AvenAo.com LE MAILLAGE SOUS FLOW: CAPTURE DE LA GEOMETRIE www.AvenAo.com LE MAILLAGE SOUS FLOW: CAPTURE DE L’ECOULEMENT www.AvenAo.com PRÉSENTATION DE L’OUTIL FLOW SIMULATION Maillage de base à gauche. Maillage “initial” à droite www.AvenAo.com PRÉSENTATION DE L’OUTIL FLOW SIMULATION 0 1 2 Nouveauté 2016: le raffinement équidistant 3 4 www.AvenAo.com LE MAILLAGE SOUS FLOW: CAPTURE DE LA GEOMETRIE Cas concret: calcul des efforts sur un cylindre Fluide: eau Température: 20,5°C Pression relative nulle Vitesse: 0,1m/s Diamètre: 100mm Analyse 2D www.AvenAo.com LE MAILLAGE SOUS FLOW: CAPTURE DE LA GEOMETRIE www.AvenAo.com LE MAILLAGE SOUS FLOW: CAPTURE DE LA GEOMETRIE Maillage niveau 0 Maillage niveau 3 + affinement local www.AvenAo.com Maillage niveau 3 Maillage niveau 3 + affinement local + raffinement adaptatif LE MAILLAGE SOUS FLOW: CAPTURE DE LA GEOMETRIE Maillage niveau 0 Maillage niveau 3 + affinement local www.AvenAo.com Maillage niveau 3 Maillage niveau 3 + affinement local + raffinement adaptatif LE MAILLAGE SOUS FLOW: CAPTURE DE LA GEOMETRIE Objectif (Valeur) Maillage niveau 1 Maillage niveau 3 Maillage niveau 3+raffinement Maillage niveau 3+adaptatif Fd [N] 9.10E-03 3.66E-03 4.03E-03 6.36E-03 Cd 1.82 0.73 0.81 1.28 Valeur visée: 1,12 Discussion: Le résultat final a été stoppé car non convergent pour les deux derniers maillages Une étude transitoire est recommandée (allée de tourbillons de Karman) Instabilité non vue pour les maillages grossiers Domaine de calcul à revoir Vitesse (m/s) mu (Pa.s) (viscosité dynamique) diamètre (m) Masse volumique (kg/m^3 Section vue (m²) Nombre de Reynolds www.AvenAo.com 0.1 1.01E-03 0.1 998 0.001 9.86E+03 CONSEIL Toujours faire une étude de convergence avant de statuer sur un calcul www.AvenAo.com REMERCIEMENTS Merci à ADAIKA BELGACEM, VERISLAV MUDRAK et au site Grabcad Pour ces superbes modèles https://grabcad.com/library/fish-8 https://grabcad.com/library/return-of-the-blue-mandarin-1 www.AvenAo.com QUESTIONS ? Merci à toutes et tous pour votre attention. Vous retrouverez bientôt la vidéo de cette présentation sur Leguide3D.com A bientôt www.AvenAo.com
