Chapitre 4 : Simulation numérique sous Abaqus du
comportement de la flèche d'une structure composite et validation du
code
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? La description complète de la situation
analysée : les champs de déplacements, contraintes,
fréquentielles sont facilement déterminés par une relation
cause-conséquences.
? L'estimation des paramètres difficilement
accessibles : le calcul des critères d'endommagement
difficilement mesurables au cours des essais et de suivre en continu
l'évolution de dégradation du matériau sur l'ensemble de
la pièce ;
? La modification, l'amélioration et
l'innovation potentielles : possibilité d'effectuer par
d'effectuer une analyse du comportement en fonctionnement d'une pièce
sans avoir à la fabriquer. Ce qui a pour avantage de modifier,
aisément et autant que nécessaire la géométrie, le
design, les conditions d'utilisation ainsi que l'ensemble des différents
paramètres pouvant avoir une influence sur le comportement des
différents éléments concernés ;
? La limitation du coût des études
: la modélisation numérique permet de
réduire le financement tout en gagnant en temps au cours d'un projet
;
? La réduction des risques industriels
: testé préalablement de façon
numérique, le comportement des pièces en développement
limite fortement les risques de casse et minimise donc les risques d'incidents
matériels et humains.
La modélisation numérique présente donc
de nombreux avantages par rapport aux expérimentations en laboratoire ou
en conditions industrielles. Sa mise en oeuvre nécessite toutefois une
bonne connaissance de la réalité industrielle et des
phénomènes physiques mis en jeu, ainsi que certains moyens
matériels. Par contre, elle ne permet pas de s'affranchir de
l'étape finale qu'est la validation expérimentale ou
industrielle. Cette validation s'effectuant à partir
d'expériences dont les résultats sont plus ou moins
dispersés. Les simulations numériques ne permettent d'obtenir
qu'une estimation de la réalité.
4.2.2. Justification du choix de ABAQUS
Le choix du code ABAQUS repose principalement sur deux
raisons. D'une part, de nombreux travaux de modélisation
numérique adaptés aux problèmes spécifiques des
vibrations en flexion ont été réalisés avec
succès en utilisant ce code. D'autre part, les diverses capacités
de ce code correspondent bien à nos besoins, à savoir, ABAQUS
permet de prendre en compte les caractéristiques spécifiques des
constituants d'un matériau composite (direction des fibres, nombres de
couche, épaisseur des couches, et même les différents
modules de l'ingénieur peuvent être définies suivant chaque
direction, etc.). La puissance d'Abaqus nous permet de choisir le type de
composite (orthotrope, unidirectionnel, etc.). Il ouvre notamment une porte aux
utilisateurs en leur permettant de programmer des lois de comportement
spécifiques des matériaux et des interfaces. Aussi, le maillage
du code prend en compte la théorie de Love-Kirchhoff à travers le
type d'élément STRI68. Ce code est puissant et comporte des
modules utiles, tel que le module en langage Python script afin de faciliter
une étude paramétrique sous ABAQUS. Tous
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