Qu’est-ce qu’un logiciel d’analyse mécanique ?
Un logiciel d’analyse mécanique est un logiciel permettant d’analyser les calculs de dynamique, afin de prédire le mouvement des mécanismes et des pièces d’un système mécanique composé principalement de dispositifs multiples. Il permet aussi de calculer les contraintes telles que les couples, les forces de réaction et les déplacements appliqués aux points de contact entre les pièces multiples.
La principale différence entre l’analyse structurelle et l’analyse mécanique est la suivante : l’analyse structurelle est essentiellement une analyse par éléments finis d’un objet unique, tandis que l’analyse mécanique analyse l’interaction et les relations de position entre les multiples pièces qui composent un mécanisme sur la base des équations du mouvement.
Utilisations des logiciels d’analyse mécanique
L’analyse des vibrations d’un moteur entier, l’analyse du comportement du piston et l’analyse de la force de réaction du ressort de l’arbre à cames sont autant d’exemples où l’analyse de l’interaction de plusieurs pièces est importante.
Le logiciel d’analyse mécanique est un outil indispensable pour les applications d’analyse impliquant le comportement global d’un équipement composé de plusieurs pièces.
C’est pourquoi il est principalement utilisé comme outil d’analyse pour les machines industrielles telles que les automobiles, les robots et les machines d’automatisation industrielle.
L’analyse d’un mécanisme commence souvent par la création d’animations de mouvement. Cela offre au concepteur du mécanisme de nombreux avantages, tels que la détermination de l’interférence dynamique, des forces de réaction et de la rigidité du ressort de la force motrice requise.
Principe des logiciels d’analyse mécanique
La base de l’analyse des mécanismes est constituée par la mécanique classique. Elle repose sur la dynamique des corps rigides telle qu’elle a été dérivée par des physiciens célèbres tels que Newton, Euler et Lagrange.
Elle se compose de trois éléments – le corps, les articulations et les éléments de force – et sa formulation utilise la force et le couple agissant sur le corps. Elle tient compte de la masse et du moment d’inertie, ainsi que des équations de contrainte pour les articulations.
La signification de l’équation du mouvement est la définition selon laquelle la force agissant sur un objet peut être exprimée comme la masse de l’objet multipliée par son accélération. Dans la pratique, cependant, le déplacement, la rigidité et l’amortissement de la vitesse de l’objet doivent également être pris en compte. Une série complexe d’équations matricielles est résolue pour obtenir l’accélération du corps dans les six directions ainsi que les forces et les couples générés au niveau des articulations. L’accélération à chaque moment de l’analyse peut être intégrée pour obtenir la vitesse, puis intégrée à nouveau pour obtenir les déplacements des composants.
Comme il existe de nombreux types d’articulations, il arrive souvent que les concepteurs qui ne parviennent pas à comprendre des définitions complexes soient déroutés par l’analyse des mécanismes. C’est pourquoi un logiciel aux fonctions combinées, basé sur des outils d’analyse structurelle 3D-CAD, a été introduit récemment. Il génère automatiquement des articulations et permet une analyse mécanique en même temps.