Des apports pédagogiques évidents
A niveau courant
La simulation de mouvements est décisive dans la compréhension du fonctionnement d’un mécanisme. Les déplacements, la mise en évidence des vitesses relatives dans les liaisons, le tracé des trajectoires et la détection des interférences entre les pièces permettent le dimensionnement cinématique des mécanismes. La variation des efforts dans les liaisons en fonction de la position du mécanisme est un résultat particulièrement intéressant à analyser. Il permet d’optimiser le dimensionnement des composants.
A haut niveau
L’arrivée de ce type de logiciel a marqué le début de l’analyse des résultats issus d’études dynamiques. Auparavant, on devait se limiter à l’écriture de systèmes d’équations différentielles, sans la possibilité d’obtenir des résultats. L’aller et retour modèle-réel avec remise en cause du modèle était alors impossible. Les apports sont donc décisifs quant à l’étude dynamique des systèmes mécaniques articulés. Contacts (permanents ou non) et chocs ont été les derniers apports dans ce domaine.
Les contraintes d’assemblage de SOLIDWORKS et l’associativité entre la géométrie et le modèle mécanique, permettent et facilitent l’étude de familles de mécanismes géométriquement semblables. Par ailleurs, pour les différents niveaux d’études, les résultats sont obtenus à partir d’un processus de modélisation riche en enseignements. Parfaitement intégré à SOLIDWORKS, Meca3D s’appuie sur les modèles géométriques paramétrés définis à l’aide du logiciel de C.A.O.
Définition du mécanisme
Les pièces
Elles correspondent aux pièces et assemblages de premier niveau dans l’arborescence de SOLIDWORKS, et peuvent être définies de manière automatique ou interactive. Leurs caractéristiques cinétiques sont importées directement de la base de données de SOLIDWORKS.
Les liaisons
Un mode de construction automatique performant permet de définir, de manière instantanée, un modèle mécanique s’appuyant sur les contraintes d’assemblage détectées entre les pièces mécaniques. Le mode interactif permet de définir ou modifier les liaisons à l’aide d’assistants qui guident l’utilisateur dans sa démarche. Des coefficients de frottement sec ou visqueux peuvent être définis dans la plupart des liaisons :
- Pivot / Pivot glissant /Glissière
- Ponctuelle (rupture de contact)
- Linéaire rectiligne / Linéaire annulaire
- Appui plan / Rotule
- Hélicoïdale / Pignon crémaillère
- Engrenage cylindrique
- Engrenage conique
- Engrenage gauche (roue/vis)
- Friction cylindrique / Friction conique
- Came (rupture de contact)
- Lien souple (courroies) / Encastrement
Les efforts
- Pesanteur,
- Localisé (fixe ou lié à une pièce)
- Vérin, Ressort, Amortisseur (connu ou non)
- Couple moteur (connu ou inconnu)
- Norme variable (courbe ou tableau de valeurs)
Études multiples
La puissante notion d’études multiples permet de définir plusieurs modèles mécaniques indépendants au sein d’un unique modèle géométrique.
Phase d’analyse
Graphe de structure qui permet d’obtenir une représentation très pédagogique de la structure du mécanisme étudié. Il permet en particulier de se représenter visuellement les cycles composant le mécanisme.
Assistant d’aide à la réduction du degré d’hyperstaticité du mécanisme.
Module de calcul permettant de réaliser des études de type géométrique, cinématique, statique, dynamique ou mixte en fonction des mouvements d’entrée donnés par l’utilisateur pour chaque degré de mobilité détecté; ces mouvements pourront être de type imposé (déplacement ou vitesse constants), variable en position ou en vitesse (courbe de définition fonction du temps) ou libre (dynamique).
Exploitation des résultats
- Simulation réaliste du mouvement, avec contrôle des interférences, animation des ressorts en 3D, affichage dynamique des trajectoires et génération de fichiers d’animation (AVI).
- Affichage de trajectoires avec superposition des champs de vitesses ou d’accélérations.
- Affichage de courbes (simples, multiples ou paramétrées) et de tableaux de résultats avec choix des unités et synchronisation avec le mouvement. Isolement statique d’une pièce et suivi graphique de l’évolution des efforts auxquels elle est soumise (efforts extérieurs ou efforts de liaison).
- Génération de rapports au format HTML.
