Modelisation et analyse chassis tubulaire.

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FaDa3D
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby FaDa3D » Thu Apr 29, 2021 8:37 pm

Bonsoir,
@alex : surpris par l'écart entre tes résultats et les miens (même s'il sont douteux), je me suis dit : y a un loup ! Et le loup est là : la structure est en aluminium pas en acier. C'est connu, on maîtrise des choses complexes et les plus simples nous trahissent !

Charge de 200daN, répartie comme toi sur le plancher en acier de la capucine, je trouve deltaZ max -6.3 mm et Von Mises max 111MPa.
Charge de 200daN, répartie comme toi sur le plancher en aluminium de la capucine, je trouve deltaZ max -19 mm et Von Mises max 111MPa

Je potasse l'histoire de XOR que je n'ai pas encore compris.
J'ai téléchargé la dernière version de gmsh (un fichier compressé), je ne sais pas le mettre à jour dans Linux Mint.
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-alex-
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby -alex- » Thu Apr 29, 2021 10:00 pm

J'utilise juste Part XOR pour délimiter les surfaces qui m'intéressent, pour placer des chargements, des conditions aux limites, définir des régions de maillage. C'est juste un moyen de préparer un modèle 2D.
Dans l'exemple de ce poste ce n'était pas forcément utile, je l'ai utiliser pour localiser le chargement sur l'avant du plancher de la capucine, mais c'était un chargement juste pour l'exemple, et pour montrer l'utilité de Part XOR sur modèle 2D.
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GlouGlou
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby GlouGlou » Fri Apr 30, 2021 9:08 pm

Je bataille avec Gmsh depuis un moment, il refuse de produire le mesh. Il renvoie list out of range, mais il a bien le solide en entrée. :roll: grrr
une piste?

Code: Select all

23:05:11  Active analysis found: Analysis
23:05:11    ElementDimension: 2
23:05:11    Group meshing for analysis is set to true in FEM General Preferences. Are you really sure about this? You could run into trouble!
23:05:11  Problem: For the geometry of the following shape was no Shape found: <Face object at 000001D5EC7FED30>
23:05:11      ConstraintForce
23:05:11      [(<Part::PartFeature>, ('Face3',))]
23:05:11      Cylinder
23:05:11  The reference Shape is not a child nor it is the shape the mesh is made of. : <Face object at 000001D5EC7FED30>
23:05:11  Solid--> Name of the Feature we where searching in.
23:05:11  Cylinder --> Name of the parent Feature of reference Shape (Use the same as in the line before and you will have less trouble :-) !!!!!!).
23:05:11  Error: The shapes for the mesh group for the reference shapes of analysis member: ConstraintForce could not be found!
23:05:11    {'MaterialSolid': ['Solid1'], 'ConstraintForce': [], 'ConstraintFixed': ['Face40']}
23:05:11    C:\Users\vince\AppData\Local\Temp\fcfem_yc0ecyc2\Solid_Geometry.brep
23:05:11    C:\Users\vince\AppData\Local\Temp\fcfem_yc0ecyc2\Solid_Mesh.unv
23:05:11    C:\Users\vince\AppData\Local\Temp\fcfem_yc0ecyc2\shape2mesh.geo
23:05:11    C:/Program Files/FreeCAD_weekly-builds-24665-Win-Conda_vc14.x-x86_64/bin/gmsh.exe
23:05:11  Unexpected error when creating mesh: list index out of range
23:05:11  Gmsh had warnings ...
23:05:11  list index out of range
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-alex-
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby -alex- » Fri Apr 30, 2021 10:30 pm

Je dirais qu'il te faut désactiver l'option de groupe de maillage (Editeur de paramètres->FEM->genral->AnalyseGroupMeshing=FALSE)
Cette option expérimentale a été introduite il y a un moment et elle posait problème, elle a ensuite été désactivée par défaut, je ne sais pas pourquoi elle est de nouveau activée... (je l'ai désactivé de mon coté)
Il y a un problème de correspondance entre maillage et face de chargement, mais ça vient peut-être juste de cette option, à voir...
(si tu peux joindre le fichier c'est mieux)
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby GlouGlou » Sat May 01, 2021 8:53 am

Nickel c'était bien çà!
...
J'ai fait un calcul sur un châssis support de cuve d'eau en polyéthylène.
Le but est de voir la déformation du tube en fonction du tube carré choisi.
La cuve fait 3500L ici et le tube acier 40x40x4. Je ne calcule pas avec les arrondis des tubes carrés pour simplifier.
Le but du tube contre le sol est de ne pas avoir un effort de 3500Kg/4 sur chaque pied, mais répartie pour éviter de casser béton ou carrelage. Évidemment deux petits tubes verticaux supplémentaires, peuvent reprendre tout le poids, mais l’intérêt est de manipuler FEM ici. :D
et donc:
Et j'ai une nette différence entre un calcul avec du tube creux et plein, méthode "element géométry 2D" épaisseur 4mm
Tube creux déformation Z = 0,71mm méthode Tube plein = 0,57 mm
...
:roll:
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby -alex- » Sat May 01, 2021 10:19 pm

GlouGlou wrote: Sat May 01, 2021 8:53 am Je ne calcule pas avec les arrondis des tubes carrés pour simplifier.
Bien vu
mais l’intérêt est de manipuler FEM ici. :D
Bien vu bis
Et j'ai une nette différence entre un calcul avec du tube creux et plein, méthode "element géométry 2D" épaisseur 4mm
Tube creux déformation Z = 0,71mm méthode Tube plein = 0,57 mm
Je ne peux pas télécharger le fichier là tout de suite, mais je suppose que Tube creux = tube maillage 2D et tube plein = tube maillage 3D.
Pour moi la différence de résultats s'explique par la différence de qualité de maillage entre chaque modèle.
Par exemple ici pour ton châssis en tube de 40x40x4, avec un maillage 2D une taille d'éléments de 40mm va donner un ratio Jacobien proche de 1, très bon, mais sur ton image on voit que les éléments sont énormes et très étirés, façon croiseur starwars -> mauvais ratio jacobien = précision des résultats du côté obscur de la FEM ;)
Et en 3D pour passer des éléments jacobien ratio 1 il faut qu'ils aient une taille de 4mm pour passer dans l'épaisseur du tube, tu vois l'idée ? Et le nombre d'éléments que cela induit sur le modèle 3D ? En fait il faut même passer 3 éléments dans l'épaisseur pour que la flexion soit prise en compte correctement. Donc une taille d'éléments d'environ 1,3mm...

Sur ton image les éléments 3D sont trop gros, donc si tu passe la taille max des éléments du modèle 3D à 1,3mm max les résultats devraient approcher le modèle 2D de taille 40mm, mais ça va ramer sec.
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby JackB » Sun May 02, 2021 6:58 am

Alors voilà, j'ai étoffé un peu la structure. Il y a pas mal de jonctions entre des tubes qui sont moyennement jointées, mais ça devrait faire pour l'analyse ?
Deux questions me viennent :
Pour modéliser le tube (avec son épaisseur donc), n'y a t-il pas un moyen de juste donner une épaisseur à la structure pleine ? Plutôt que de la reproduire en plus petite et la soustraire à la pleine. Ceci dit, pour l'analyse 2D, le plein suffis.

Pour l'analyse, le plancher de la cellule vas dépasser du plateau du véhicule sur lequel elle sera posée. Les contraintes sont donc différentes. J'ai modélisé un rectangle extrudé pour représenter le plateau du vehicule. C'est bien lui qui sera fixe.
Faut t-il mailler la cellule + le plateau vehicule ? Juste la cellule ?
Faut-il appliquer une contrainte de contact ?
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby FaDa3D » Sun May 02, 2021 8:35 am

Bonjour,
-alex- wrote: Sat May 01, 2021 10:19 pm Pour moi la différence de résultats s'explique par la différence de qualité de maillage entre chaque modèle.
C'est certainement une raison.
Mais la plus vraie et principale est celle de différence de robustesse entre un tube creux et un tube plein de même dimension extérieure.
Un tube plein carré40 offre 2.8 fois plus de section qu'un tube carré40x40x4, donc un allongement 2.8 fois inférieur sous le même effort.
Un tube plein carré40 présente un moment d'inertie de surface par rapport à un axe central, 1.7 fois plus important que le tube creux. Donc la pente de la déformé (la courbure) croîtra 1.7 fois moins sous le même moment fléchissant. (La dérivée seconde de la déformée égale le moment fléchissant au point considéré divisé par le module de Young et divisée par le moment d'inertie de la section en ce point).
Voilà les raisons principales de la différence à vérifier avec le même mode de calcul, donc en éléments 3D.
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby GlouGlou » Sun May 02, 2021 8:42 am

Dans les deux cas l'analyse se fait pour du tube creux de 4mm. C'est la méthode qui change.
Je fait un essai à élément = 5mm. (à 1,3 le maillage prends 10 minutes à se faire, pas osé lancer le calcul... :D )
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Re: Modelisation et analyse chassis tubulaire.

Postby FaDa3D » Sun May 02, 2021 8:58 am

Bonjour,
JackB wrote: Sun May 02, 2021 6:58 am Pour modéliser le tube (avec son épaisseur donc), n'y a t-il pas un moyen de juste donner une épaisseur à la structure pleine ? Plutôt que de la reproduire en plus petite et la soustraire à la pleine. Ceci dit, pour l'analyse 2D, le plein suffis.
Il me semble que c'est ce qui a été fait. Le XOR sur lequel repose le maillage est composé des clônes des structure droite, centrales EXT et des tubes transversaux, voir image. Par contre les tubes transversaux sont creux !
L'idéal serait d'éliminer toutes les structures intérieures du modèle et refaire le calcul.
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