[Technique] La FPE-JBB, une 250 deux temps française...

Merci Noël !
Ravi d'être utile.

Bonjour Francis,

les pièces sont censées travailler sous la limite élastique, (voire limite de fatigue).
En comparant, la limite élastique du 7020 et du 6061 à l'état T6, la différence est négligeable: 290 MPa pour l'un et 280 MPa ( erreur, c'est plutôt 230)pour l'autre.
En regardant rapidement chez Aldis, le 6061 est disponible sous plusieurs formes et dimensions (tubes, barres et tôles): ça permettrait d'avoir un asssemblage homogène.

Ce qui inquiète Francis c'est que l'alu va "perdre" le traitement T6 lors de la soudure et que le 7020 (nuance de ses pièces usinees) n'a pas les mêmes températures de traitement ou revenu que les séries 5000 ou 6000.

Donc fabriquer son bras avant en mélangeant du 7020 avec une autre nuance est problématique puisque pas de possibilité fiable de reprendre de la résistance par traitement apres soudure.

A moins que, Al mach, tu proposes de réaliser le bras avant complet en 6061 T6 puis traitement apres soudure ?!

Oui Ben, c'est ça l'idée.

Alors ce que tu dis me fait m'interroger :
Dans cette situation "particuliere" il faut mieux privilégier la valeur de limite élastique plutôt que la valeur de résistance mécanique de base ? (Car la Rm entre le 7020 et le 6061 il y a pas photo...)

On ne tient pas compte de la valeur de résistance à la rupture car la pièce est censée travailler en dessous de la limite élastique ?

Merci.

Edit: j'ai fais un erreur, Rm étant la valeur de limite traction et donc identique à la limite de rupture je pense.

Donc prend t on en considération plutôt la limite élastique plutôt que la Rm ?

Limite élastique, sinon il y a le risque que la pièce soit non cassée mais déformée définitivement.
C'est surtout l'histoire du traitement thermique qui est importante. Parce qu'en dehors de T6, point de salut côté limites élastique ou de rupture. Et là, on se retrouve avec le problème de l'homogénéité des températures de traitement.
Accessoirement de confier ça à quelqu'un qui va le faire correctement.

Bonjour,
Discussion très intéressante
Afin de pouvoir soumettre le bras aux calculs de RDM sous Cosmosworks, il me fallait un solide, c'est à dire une pièce mono-bloc.
Le bras actuel est composé de plusieurs pièces assemblées entres elles par des contraintes, et je n'ai pas réussi à transformer le fichier assemblage en fichier pièce.
J'ai donc redessiné un bras sous forme de pièce en y ajoutant quelques artifices pour appliquer les contraintes.
Voici la pièce:



Un gros bloc pour simuler l'étrier et des surfaces en violet pour appliquer les efforts


La face verte est "fixée" et les flèches montrent l'application des efforts (qui sont repris des calculs précédents).

A suivre.

Francis.

Voici les résultats des premières simulations.

La répartition des contraintes:

Remarques:
- Les contraintes sont exprimées en N/m² donc il faut diviser par 1 000 000 pour obtenir une contrainte en N/mm² ou Mpa
- Je trouve que la limite élastique (75.8 N/mm²) fournie par Cosmos est très éloignée des valeurs fabriquant, pour la même matière ???
- La zone de contrainte maxi (104.1 N/mm²) n'est pas visible, elle est située à la jonction de la grosse rotule et le bras, mais la simulation est faite avec de l'alliage léger, alors que cette pièce sera réalisé en acier traité, donc pas de souci.

Les déformations

On obtient donc moins de 1mm de déformation maxi.

Je vais modifier ma pièce en augmentant le diamètre de la jonction rotule/bras et créer de nouveaux matériaux avec les bonnes valeurs de Rp, afin d'avoir des valeurs plus réalistes

Francis, grâce à cette étude de RDM que tu as fait,  on voit bien que la zone ou se concentrent sur la partie haute du bras, dans le cintre au et niveau de l'assemblage cintre/douille ou se visse la rotule.

De ce fait, en choisissant un alu "facile" à trouver, (avec un limite élastique la plus proche du 7020 que tu voulais pour les usinages) ne pourrais tu pas continuer à travailler en mécano soudé tube+pieces usinees en majorant un peu les épaisseurs autour de la partie haute du bras, ou en rajoutant un gousset pour renforcer la gueule de loup ?

Surtout que Al mach annonce 280 N/mm² pour du 6061 T6 et que ta contrainte max serait de 104.1 ça laisse un "beau" coefficient de sécurité...

280, c'est la limite de rupture du 6061, la limite élastique est d'environ 230 si j'ai bien compris ce tableau :
https://www.euralliage.com/6061.htm
C'est du genre "casse mais ne plie presque pas" cette nuance.

Et attention, sans TTH après soudure pour revenir à T6, on s'écroule à 150 de limite à la rupture.

Effectivement , erreur de ma part je me suis emmêlé les pinceaux. C'est bien 230 MPa qu'il faut comparer aux 290 MPa du 7020.

Voilà quelque chose plus proche de la vérité.
J'ai modifié l'interface entre la rotule et le bras, la contrainte maxi a changé de place, elle est maintenant à la jonction entre le support étrier et le bras
Sa valeur a aussi diminué et devient 74.3 MPa (N/mm²)

Bonsoir,

Pour finaliser mon choix matière, est-ce qu'un coef. de sécurité de 2 est suffisant ?
Merci de votre avis.

Francis.

Bonsoir,
Je n'ai pas d'argument technique et valable pour dire que oui ou non ca suffit, mais maintenant que tu as toute la base de calcul établie, tu pourrais recalculer les efforts en modifiant le poid de l'ensemble roulant pour voir comment évolue la sollicitation de ta pièce ?

C'est pas idiot !

fpayart a écrit:

Bonsoir,

Pour finaliser mon choix matière, est-ce qu'un coef. de sécurité de 2 est suffisant ?
Merci de votre avis.

Francis.

Bigre, j'avais hésité à en parler plus avant, j'aurai proposé 2 à 2,5, de fait que les calculs sont faits avec une certaine "finesse" je pense que c'est suffisant.
Dan

Une question de néophyte : est-ce ce qu’appliquer les contraintes au niveau de l’étrier correspond à « l’ensemble »de la réalité ? 
Le résultat obtenu me fait supposer que non. J’imagine que la roue,avec un bras de levier égal à son rayon applique un effort sur le moyeu qui n’apparaît pas ici.

Je pense qu'il faut considérer l'ensemble en phase de freinage, et la, forcement l'étrier répercute l'effort de freinage sur sa fixation et donc sur le bras "de fourche" ce qui se retranscrit bien par la couleur rouge au raccordement patte etrier/fourche et la partie verte au dessus, sur la modélisation de Francis. En gros si le coeff de sécurité est trop faible ça se deformera sur cette zone de manière +- plastique...

Ajouter à cet endroit un gousset oblong prenant sur le support de l'étrier et remontant en biseau sur l'arrière du bras ?

Bonjour,

@ Noël,
Tout à fait, il y a quelques artifices qui doivent permettre "d'étaler" la contrainte et donc de la réduire ponctuellement.

@ Adco,
Ça fait partie des incertitudes que j'ai eues au moment de la création du modèle de simulation.

J'attendais d'ailleurs des remarques à ce propos (Ed, Sdvs ?)

J'ai considéré que les seuls contacts entre le bras et la roue étaient:
D'une part, la rotule centrale par laquelle sont transmises la réaction du sol et la réaction du basculeur inférieur.
D'autre part l'étrier qui provoque un couple égal au produit de la réaction du sol par le rayon de la roue, tangentiellement au rayon moyen du disque, point d'application au centre des plaquettes.

Le fait de "fixer" dans la simulation, la partie basse du bras annule les efforts perçus par la rotule (réactions du sol et du basculeur inférieur).

Restent donc l'effort de freinage, la réaction du basculeur supérieur (via l'amortisseur) et l'effort lié au système de direction, que j'ai estimé à 300N.
Désolé, je ne suis pas sûr d'être très clair.

Francis.

Suffisamment clair,mais je ne suis pas tout à fait convaincu,maintenant si c’est bon pour ceux qui savent,je m’incline.

J'aimerais moi aussi avoir l'avis de ceux qui ont l'habitude de l'utilisation de ce genre de logiciel.

Hello.
J'ai quelques avis sur l'usage du calcul avec cet outil.
Je ne m'y prendrais sans doute pas comme cela mais ça risque d'être compliqué à détailler via des articles de forum.
Une chose certaine : à moins d'une sollicitation très basique sur des pièces très simples, il n'est pas possible d'obtenir une modélisation satisfaisante ( c'est-à-dire assez proche du réel) en utilisant un modèle "pièce".
Il est indispensable généralement de considérer un assemblage de pièces (ou groupes de pièces) afin de mettre en place correctement les liaisons et chargements.
Sinon on est obligé de bidouiller et au final d'obtenir des résultats peu réalistes.

Un tuto vidéo intéressant :
SolidWorks Simulation

Merci, mais je n'ai pas la bonne version de SOLIDWORKS