Dimensionnez parfaitement vos structures en vous appuyant sur l’analyse statique linéaire (méthodologie des éléments finis)
Point d’entrée de la simulation par éléments finis pour le dimensionnement des structures, l’analyse statique linéaire permet de suivre efficacement le comportement des systèmes soumis à des charges et conditions aux limites linéaires.
Basée sur l'hypothèse de linéarité du comportement du matériau, cette étude permet aux concepteurs et aux ingénieurs de prendre des décisions éclairées tout au long du processus de conception pour obtenir des produits plus sûrs, plus fiables et plus performants.
Les avantages de l’analyse FEM linéaire
L'analyse par éléments finis linéaire est une très bonne méthodologie si vous êtes à la recherche de :
Précision
La modélisation éléments finis qui peut être intégrée dès la phase de conception, permet d'obtenir des résultats précis et fiables.
Efficacité
L’analyse linéaire offre un bon rapport coût-efficacité par rapport à d’autres simulations ou aux essais physiques.
Flexibilité
Elle permet d'analyser des structures plus ou moins complexes et de configurer des protocoles de chargements et conditions aux limites reproduisant de nombreux cas (de 1 à plusieurs centaines de combinaisons).
Vous avez un projet nécessitant une analyse statique linéaire ?
Vous êtes un professionnel à la recherche d'une solution fiable et précise pour le dimensionnement de vos structures ? Faites appel à notre expertise en simulation par éléments finis linéaires pour réaliser vos calculs et valider vos hypothèses de modélisation.
Fort d’une expertise reconnue et des meilleurs outils d’analyse de calcul mécanique linéaire, Simufem réalise des études forfaitaires pour les analyses linéaires nécessaires à vos conceptions.
Ce type d’analyse par éléments finis, bien que ne prenant pas en compte les phénomènes non linéaires et dynamiques, offre une simulation très pertinente pour de nombreuses sollicitations : déplacements imposés, pressions internes, pressions externes (vent, explosion, hydrostatiques), accélérations d'ensembles, efforts ponctuels, etc...
Et permet d'obtenir rapidement les résultats en termes de déformations, contraintes, descente de charge...
Quels que soient les matériaux et éléments de conception (structures mécanosoudées, structures ferroviaires, supportage d'équipements, structures spatiales... ), nos investigations vous assurent la viabilité des modèles soumis à différents types de sollicitations mécaniques.
Domaines d’applications et résultats
Les études statiques linéaires sont particulièrement adaptées dans l’analyse du comportement face à des sollicitations constantes : efforts ponctuels, moments ponctuels, pression avec ou sans répartition en fonction de la géométrie, pression hydrostatique, température imposée, accélération d'ensemble, etc.
Nous sommes en mesure d’effectuer un calcul statique linéaire sur les matériaux isotropes, orthotropes et anisotropes . Selon les matériaux, des données spécifiques aux analyses seront nécessaires : module d’Young, coefficient de poisson, masse volumique, limite élastique ou encore limite à la rupture.
A l’issue des analyses et d’une phase de post-traitement, vous obtenez des résultats précis sur les déplacements, les contraintes, les efforts de réaction, descente de charge, les efforts dans les liens rigides ou encore les flux d’effort.
Analyse Statique Linéaire
Ce type d’analyse, bien que ne prenant pas en compte les phénomènes non linéaires et dynamiques, permet de réaliser un grand nombre de simulations dans le monde industriel.
C’est le point d’entrée de la simulation éléments finis pour le dimensionnement des structures.
Validation des déplacements et contraintes
De la phase de conception à la validation par rapport aux différentes normes
Validation des soudures et liaisons vissées
Import de la géométrie
- Dans la majorité des cas la géométrie sera fournie par le client, au format STEP par exemple.
- Dans de rares cas, si la géométrie n’est pas disponible, il sera possible de réaliser la géométrie directement à partir des plans.
Les chargements et conditions aux limites
Les chargements et conditions aux limites seront définis d’un commun accord avec le client. A titre d’exemple, nous pouvons prendre en compte les chargements suivants :
- Efforts ponctuels,
- Moments ponctuels,
- Pression avec ou sans répartition en fonction de la géométrie (cas du vent par exemple, ou d’une explosion, etc …),
- Pression hydrostatique,
- Température imposée dans le cas d’un calcul thermo-mécanique,
- Accélération d’ensemble (Cas de la gravité, ou validation d’une structure sous 15g statique par exemple).
Pression du vent
Pression hydrostatique
Les matériaux
Dans le cadre d’un calcul statique linéaire nous pouvons prendre en compte les matériaux suivants :
Pour ces différents matériaux les données nécessaires seront :
- Le module d’Young en fonction de la température,
- Le coefficient de poisson en fonction de la température,
- La masse volumique en fonction de la température,
- La limite élastique en fonction de la température,
- La limite à rupture en fonction de la température.
A défaut, il sera possible d’utiliser les valeurs des différentes normes (CODAP, ASME, etc... ) en fonction de la nuance de l’acier utilisé.
Les propriétés
Dans le cas général, les géométries fournies par le client nous permettent d’obtenir les différentes propriétés directement sur la géométrie. Si tel n’est pas le cas, il sera alors nécessaire de fournir par fichier ou plan les informations suivantes :
Pour les plaques :
- Les épaisseurs,
- Les informations schedule à utiliser si besoin.
Pour les poutres :
- Le type de section et ses dimensions pour les profilés standards,
- Les sections, inerties, dimensions pour les profilés non standards.
Pour les masses ponctuelles :
- Valeur de la masse ponctuelle,
- Position de la masse.
Pour les masses réparties :
- Valeur de la masse à répartir,
- Zone de répartition.