Atelier ROMMA : Traitement d’un cas issu de la base de cas tests industriels porté par EADS

TitleAtelier ROMMA : Traitement d’un cas issu de la base de cas tests industriels porté par EADS
Publication TypeConference Paper
Year of Publication2012
AuthorsChampaney, L, Desmeure G, Guinard S
Conference NameNAFEMS Congress, june 6-7, Paris
KeywordsROMMA
Abstract

Au cours du processus de conception et de certification de jonctions structurales, plusieurs niveaux de modélisation sont envisagés :
• En phase de conception et de dimensionnement, sont déployés des modèles simplifiés où les fixations sont représentées par des éléments structuraux du type connecteur ;
• En phase de justification et de support à la certification sont déployés des modèles plus complets : représentation volumique de la fixation et de son proche voisinage, prise en compte des contacts, frottements, jeux de montage, non linéarités matérielles…
ROMMA couvre les deux catégories de modélisation, la présente étude se concentrant sur les modèles les plus raffinés, dont la complexité et le temps de mise en œuvre restent rédhibitoires hors de cadres exceptionnels (recherche de marge, investigations de zones critiques révélées lors d’essais physiques). En particulier deux aspects sont investigués :
• l'automatisation du passage des modèles CAO aux modèles éléments finis
• le traitement des difficultés numériques liées à la simulation des assemblages.
Les modèles CAO de jonctions boulonnées produits par les ingénieurs de conception nécessitent d'être retravaillés avant d'être exploitables pour des simulations de type éléments finis. En effet les géométries sont souvent incomplètes : par exemple dans les assemblages complexes et de grande taille envisagés par l’étude (zones représentatives extraites de CAO de jonctions voilure-fuselage – plusieurs milliers de boulons –), les éléments de fixation sont représentés au niveau de la CAO par trois points (deux points pour l'axe de la fixation, un point pour son rayon). Pour des modélisations fines telles qu’envisagées ici, une étape de reconstruction des détails géométriques est dont nécessaire. Les informations relatives à ces détails (surfaces de contact, condition limites) sont également absentes de la modélisation CAO et doivent être reconstruites avant le lancement d'une résolution de type éléments finis.
Avec pour objectif d'automatiser au maximum ce passage de CAO incomplète au calcul élément finis prenant en compte les phénomènes non-linéaires, nous proposons une approche par patchs circulaires. Elle consiste à insérer un ensemble constitué de la fixation et d'une partie cylindrique son voisinage dans une CAO incomplète. L'approche présente l'avantage de pouvoir gérer localement les maillages dans le voisinage des fixations et de les adapter aux phénomènes non-linéaires, supposés localisés dans ces zones. La mise en œuvre de cette approche est automatisée par des scripts pilotant la plateforme SALOME pour les aspects géométrie et maillage. Le calcul mécanique est ensuite réalisé par une méthode de décomposition de domaine mixte dans laquelle chaque pièce de l'assemblage et chaque composant des patchs constitue un sous-domaine. L'interaction de ces sous-ensembles est gérée par des interfaces possédant leurs propres quantités cinématiques et d'efforts facilitant la mise en œuvre de divers comportements : liaison parfaite, contact, frottement, jeu. Le problème est résolu par un schéma itératif de type LaTIn parallélisable. La résolution peut être améliorée par une approche globale/locale consistant à propager les informations mécaniques dans la structure par un problème linéaire global sur une géométrie grossière, puis à traiter les non-linéarités dans des problèmes locaux sur la géométrie des patchs.
Les résultats de cette approche seront présentés dans le cadre de l'élasticité linéaire sur un cas test d'une jonction complexe mettant en jeu une dizaine de fixations de longueurs et orientations différentes.

URLhttp://romma.lmt.ens-cachan.fr/Downloads/Assemblage_eng.pdf
Citation Key82