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UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À TROIS-RIVIÈRES ÉCOLE D’INGÉNIERIE DE TROIS-RIVIÈRES DÉPA

UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À TROIS-RIVIÈRES ÉCOLE D’INGÉNIERIE DE TROIS-RIVIÈRES DÉPARTEMENT DE GÉNIE MÉCANIQUE COURS : ÉLASTICITE ET PLASTICITÉ NUMÉRO : GMC-1016 SESSION : HIVER 2021 PROFESSEUR : Vincent FRANCOIS ________________________________________________________________________ PROJET D’ANALYSE DE CONTRAINTE ________________________________________________________________________ Ce travail est à rendre impérativement sous forme électronique en format pdf le 23 avril 2021. Aucune dérogation ne sera accordée et tout retard entraînera une note nulle. Travail à réaliser : Résoudre les 2 problèmes d’analyse proposés Travail à remettre : Rapport bien rédigé (avec un traitement de texte) qui répond aux questions. Seul le rapport est pris en considération pour la correction. Il est important d’inclure à l’intérieur tout ce qui est nécessaire à la bonne compréhension de la résolution des questions. Les notes manuscrites ne seront pas prises en considération. Notes : • Ce travail sera évalué à l’aide la grille d’évaluation des qualités jointe à cet énoncé. Une note en % (voir formule en bas de la grille) sera déduite de cette grille de qualité. • Le travail peut être réalisé en équipe de deux personnes. • Vous pouvez utiliser tout autre logiciel qui facilitera les calculs. Cependant cette utilisation doit être justifiée. A) Préambule Attention : dans la version actuelle de SolidWorks les icones ont changé de forme et de couleur mais les fonctions restent les mêmes. Dans la prochaine version le choix d’icone sera possible c’est pourquoi je laisse les anciens icones dans les figures. Le logiciel SOLIDWORKS possède un complément SOLIDWORKS simulation qui permet de calculer l’état de contrainte et l’état de déformation en tous points de l’espace quelque soit le comportement du matériau. Pour l’utiliser vous devez allez dans outils/compléments et cochez solidworks simulation. A ce moment un nouvel onglet apparait dans le feature manager : Pour obtenir l’onglet étude1 assurez vous d’avoir activer l’onglet étude 1 en bas du dessin (voir figure suivante) Matériau de l’objet Effort et point d’appui. Dans le menu bouton de droite, utiliser supprimer pour supprimer l’effort du calcul sans le supprimer définitivement. Cela permet d’analyser les cas de charge de façon indépendante. Les résultats en contrainte, déformation déplacement Nom de l’étude Pour obtenir les propriétés d’une caractéristique cliquer avec le bouton de droite sur ce que vous voulez connaitre. Au niveau des résultats les composantes des tenseurs sont visibles composante par composante. Pour changer la composante cliquez sur contrainte (par exemple) et dans tracé sélectionnez la composante voulue. (Il existe plus de composante que ce que l’on a abordé en cours, n’utiliser que celles vues en cours). Le graphique affiché peut être configuré l’aide option du graphique dans ce menu. Pour obtenir les valeurs des composantes, activer en double cliquant sur le résultat que vous voulez, et en utiliser le bouton sonde. Outil sonde : Cliquez ensuite sur le dessin la zone ou vous voulez les valeurs. Un numéro de nœud apparait. Notez-le. Ensuite en cliquant avec le bouton droite sur résultat choisissez listes contraintes déformations, déplacements sélectionnez la composante que vous voulez et dans options avancées mettre 100% dans la case en bas du frame. La liste des numéros s’affiche avec la valeur de la composante choisie. Relevez la valeur correspondante à votre numéro de nœud Outil sonde par entité : Cliquer sur une entité (une arête par exemple) et obtenez les valeurs sur toutes les entités en texte ou graphique pour les arêtes. Si les résultats disparaissent, vous pouvez les recalculer en cliquant avec le bouton de droite sur le nom de l’étude et choisissez exécuter. Pour obtenir un graphique de la composante de résultat sur une entité, SOLIDWORKS le fait. Sinon vous sélectionnez plus qu’une entité, il faut passer par excel pour faire le graphique en enregistrer les données depuis SOLIDWORKS et en les relisant et les réorganisant dans excel. Pour connaitre l’endroit de la pièce ou les contraintes sont maximales utiliser la composante VON de contraintes. B) Étude d'une poutre en I Utiliser le fichier poutreI.sldprt pour obtenir les données de l’étude. (pour ceux qui n’ont pas SolidWorks ou pour tous, les données et les résultats de solidworks nécessaires sont founis. Tous les résultats nécessaires sont présents mais il est possible qu’il ait des résultats en surplus) Faites le calcul complet (contrainte, déformation, déplacement) du problème avec la théorie de RDM ? Faites le calcul complet à l’aide du logiciel Soliworks Simulation ? Sur la face supérieure normale à l’axe (Oy) il existe une ligne de séparation au milieu de la face. Sur cette ligne de séparation comparer les résultats de RDM et ceux du logiciel Graphique disponible si une entité est sélectionnée Enregistrement sous excel pour toutes les composantes significatives du tenseur des contraintes et de la flèche de la poutre. Cette comparaison doit être faite pour chacun des cas de charge pris individuellement (principe de superposition des contraintes) et pour le cas réél qui réunit l’ensemble des charges. Retrouver l’ensemble des résultats du calcul RDM à l’aide de l’étude dans solidworks ? Commenter la comparaison par rapport au principe de Saint Venant ? Que pouvez-vous conclure en rapport avec la tenue de la structure proposée (question nécessitant la matière de l’avant dernier cours) ? C) Étude d’une pièce 3D Un support d’arbre est étudié. Le fichier Solidworks est suspension.sldprt. L’ensemble des données sont fournies dans le fichier. Déterminer l’état de contrainte et l’état de déformation à l’endroit le plus critique pour la résistance de la structure ? Conclure par rapport à la tenue de la pièce (question nécessitant la matière de l’avant dernier cours) ? Déterminer également les directions principales et les contraintes principales en ce point critique ? Déterminer également les directions et les valeurs du cisaillement maximal ? Dessiner sur le modèle les résultats précédents ? Proposer si cela est possible un montage de jauges de déformation pour éventuellement valider expérimentalement vos réponses ? Proposer une solution pour améliorer quelque peu la résistance de la pièce en proposant de modifier légèrement le design et valider votre proposition ? Cours GMC1016 – Élasticité et plasticité Fiche d'évaluation du projet Indicateur Niveau attendu Totalement en désaccord(40%) En désaccord(55%) Légèrement en désaccord(65%) Légèrement en accord(75%) En accord(82.5%) Totalement en accord(100%) Indicateur non réussi Indicateur réussi 2.2 Démontrer l'habileté à modéliser des problèmes d'ingénierie. M − Formuler des modèles mathématiques utilisant les principes d’ingénierie et scientifiques. − Justifier les hypothèses du modèle et comprendre leurs limitations. − Évaluer l’effet des incertitudes dans les paramètres du modèle et dans les simulations numériques. - être capable de modéliser la poutre selon la théorie RDM - comprendre la différence entre les 2 modèles de poutre 2.4 Démontrer l'habileté à analyser des résultats et à formuler des réponses et des recommandations M − Évaluer la fiabilité des conclusions. - Donner des bonnes réponses dans les 2 exercices. - Faire les bonnes corrections dans l’exercice du bloc3d 7.1 Démontrer l'habileté à communiquer les connaissances d'ingénierie au sein de la profession et au public M − Produire une variété de documents en utilisant le format, la grammaire et le style de citation appropriés pour des audiences techniques ou non. − Comprendre et mettre en application les instructions. − Faire des présentations professionnelles adaptées au besoin de l’audience. - Rapport compréhensible par un ingénieur - Utilisation adéquat des logiciels de traitement de texte pour les présentations scientifiques uploads/Voyage/ projet-2021.pdf