simulation solidworks

[cowboy]

je doit déterminer la reesistance d'un arbre en aluminium de 24mm diametre 450mm longueur materiel aluminium 6061 t6,

2 points d'attache a un bout de cet arbre, distance de 100mm entre les 2.
force perpendiculaire a l'arbre a l'autre bout de 100kg, en fait j'aimerais savoir quelle est la force nécessaire pour le faire plier. est-ce que ca va résister a 100kg, 200kg, 300kg qui sait ?

depuis que j'ai perdu ma version de solidworks, je suis biien dépourvu. j'aprend a travailler avec autocad et a ma connaissance rien n'existe pour faire ces simulations.

si quelqu'un pourrait m'aider, ca serait tres tres grandement aprécié


a+
Ben

 

[Jipé 87]

je doit déterminer la resistance d'un arbre en aluminium de 24mm diametre 450mm longueur materiel aluminium 6061 t6,
2 points d'attache a un bout de cet arbre, distance de 100mm entre les 2.
force perpendiculaire a l'arbre a l'autre bout de 100kg, en fait j'aimerais savoir quelle est la force nécessaire pour le faire plier. est-ce que ca va résister a 100kg, 200kg, 300kg qui sait ?
a+
Ben

Bonjour,
Si je comprends bien (dans le cas contraire, un petit dessin serait le bienvenu), tu as un arbre en alu Ø24 mm, en porte à faux de 350 mm, avec une force de 100 daN à son extrêmité libre ?
Un calcul de flexion manuel ferait ton affaire ?
Quelle est la flèche admissible à l'extrêmité ?
@+

 

[cowboy]

bonjours
oui c'est exactement cela. l'arbre est en porte-a-faux et doit retenir environ 50kg de cable. ces 50kg vont se faire brasser la cage lors des deplacements et j'ai bien peur que ces 50kg se transforment en 200-400kg s'il roule dans un trou.
enfin bref, on voudrais etre certain que 24mm est sufisant.

je ne comprend pas ce qu'est la fleche admissible. est-ce une limite maximale de flexion de l'arbre. dans ce cas ce n'est aucunement important en autant que rien ne reste plié. on ne veut pas d'un rouleau qui roule croche

je ne comprend malheureusement pas non plus ce qu'est ce calcul de flexion manuel.

sous solidworks il y avais un petit soft pour la simulation des forces apliquées sur une piece. je ne retrouve pas cette fonction sous autocad :( j'en suis bien désolé dailleur. pour une fois que j'ai une occasion valablle pour l'utiliser :(

une simple limite de poid que cet arbre peut suporter avant de plier et/ou casser me rendrais rayonnant de bonheur. encore aujourd'hui ce projet m'a trotté dans la tete toute la journée, cherchant des solution pour tout mais il me manque encore une information pour aller de l'avant. . . . . .est-ce que ce montage en porte a faux va tenir le coup avec un arbre de 24mm ? ca me semble bien petit. assembler un 30mm n'est pas possible :(

 

[cowboy]

je sait, ce n'est pas le soft idéal mais j'ai peut-etre trouvé quelques chose.

http://jean.lamaison.free.fr/flexion.html


selon les calcul, et avec 90 decanewtons ce qui donnerais environ 90kg, avec un cofficient sécurité de 1.5, l'arbre de 24 devrais faire l,affaire.
sui-je dans l'erreur avec ce site ? ? ils ne tiennent pas en compte le type d'alu, cependant j'ai une bonne source pour du 6061 t6. je crois que ca fera l,affaire.

 

[Jipé 87]

Bonjour,
Je me suis "amusé" à calculer la flèche et la contrainte de l'arbre Ø24, à la main, comme au bon vieux temps ...
Je sais, j'ai utilisé des unités anciennes, mais les daN/mm² me "parlent" mieux que les MPa
J'ai vérifié avec le calcul en ligne du lien donné ci-dessus par Cowboy (voir pdf joint), les différences viennent dut fait que je n'ai pas tenu compte du poids propre de l'axe, et que j'ai pris le module d'Young réel du 6061 T6( E=6900 daN/mm²), alors que le logiciel ne connait que l'alu 5083 (E=7100 daN/mm²)
Un premier essai avec ce logiciel m'avait donné des résultats parfaitement farfelus, puis je me suis aperçu que j'avais omis de cliquer sur "Calculer Ix" dans le tableau de calcul...
Mais on voit que le profil envisagé est trop faible, et si l'axe doit subir des efforts alternés, des chocs, etc., il subira en plus de la "fatigue" dont les calculs ne tiennent pas compte, mais qui peut occasionner de la casse.
@+

Voir la pièce jointe Calcul en ligne.pdf

 

[Steeve Osteen]

Si je suit ton raisonnement, je suis d'accord a un point près.
Le moment quadratique en flexion iy est de Pi x d^4/64

Soit dans ta formule Sigma = (mf)/(Pi x d^4/64/(d/2)). Le Pi x d^3/32 est une réduction de la formule du moment quadratique divisé par la distance fibre neutre au point de calcul ( la ou la contrainte est maximale CaD sur la peau extérieure .
Tu dois prendre en plus en compte le cisaillement de ta section soit T = f/s

Du coup en considérant Von Mises
Contrainte = racine ( sigma^2 + 3 x T^2)

Cordialement

 

[Jipé 87]

Bonjour,
Y en a au moins un qui suit

Si je suit ton raisonnement, je suis d'accord a un point près.
Le moment quadratique en flexion iy est de Pi x d^4/64

Tu as tout à fait raison, le moment quadratique en flexion Ix = Iy = Pi x d^4/64
J'ai écrit "Pi x d^4/32" en recopiant trop vite mon brouillon, mais j'ai bien calculé "Pi x d^4/64"
Faudrait pas vieillir
Et le résultat est bien égal à Pi x 24^4/64 = 16286,0163 comme je l'ai écrit.
Donc, l'erreur est juste
D'accord aussi avec toi pour sigma et la contrainte de cisaillement.
@+

 

[Steeve Osteen]

Donc en reprenant tout ça :

Données d'entrée :

• P = 50kg
• g = 9.81 m/s2
• L = 350 mm
• Re aluminium 6061 T6 : 255MPa
• Rm : 290MPa

On a donc une contrainte équivalente de Von mises de :

Racine ( sigma^2 + 3 T^2)
Racine ( ((50*9.81*350)/(Pi*d4/64/d/2))^2 + 3*(50*9.81/(Pi * d^2/4))^2)


Ce qui donne une contrainte équivalente de 126MPa soit un Cs > a 2.

A moins que je me soit complètement planté, l'arbre devrait donc être capable de la charge.

 

[Jipé 87]

Bonjour

Donc en reprenant tout ça :
Données d'entrée :

• P = 50kg ---> Non, P = 90 kg
• g = 9.81 m/s2
• L = 350 mm
• Re aluminium 6061 T6 : 255MPa
• Rm : 290MPa

On a donc une contrainte équivalente de Von mises de :
Racine ( sigma^2 + 3 T^2)Racine ( ((50*9.81*350)/(Pi*d4/64/d/2))^2 + 3*(50*9.81/(Pi * d^2/4))^2)
Ce qui donne une contrainte équivalente de 126MPa soit un Cs > a 2.
A moins que je me soit complètement planté, l'arbre devrait donc être capable de la charge.

Ce qui donne, sauf erreur de ma part, une contrainte équivalente de 226,8 MPa, soit un Cs de 1,28 => En travail statique, l'arbre est capable de la charge ... (Mais on avait imposé un Cs de 1,5...)

Mais, si j'ai bien compris, l'arbre est en rotation ! (ω = ? rd/s), donc flexion alternée, "fatigue" du matériau ...
Et avec une flèche de plus de 11 mm, je ne pense pas que ça tiendra longtemps ...

Edit : J'ai tout relu, c'est toi qui as raison pour les 50 kg, 90 kg, c'est avec le Cs, accepte mes excuses.
Quand j'avais vu la flèche, je n'avais pas jugé utile de calculer σ ...
Mais je maintiens qu'en rotation, ça va péter !
@+

 

[Steeve Osteen]

Il est clair que avec une flèche de 11mm, en rotation ça ne tiendrait pas plus de 5 secondes.