J - Etudes mécaniques (statique, cinématique, dynamique)
Exercice J1 : 1) Calculer les efforts aux niveaux des liaisons aux points A et B.
2) Vérifiez vos résultats par simulation :
Télécharger le fichier CAO_eleves_PFS_ex1.zip ci-dessous et placez le sur votre ordinateur dans un sous dossier spécifique. Ouvrir l'assemblage: PFS_ex1.asm
Obtenir des valeurs des forces parallèles sur une pièce
Remarque 1: Pour faire une étude statique sur une seule pièce, il faut créer un assemblage pour avoir deux 'corps' pour définir une liaison. On pourrait aussi dans un assemblage créer deux pièces: une fixe et une objet de l'étude.
Remarque 2: Placer des points ne suffit pas , on ne peut pas trouver des résultats de forces sans valeur d'une masse. Il faut soit dessiner la pièce réelle pour tenir compte de son poids (en activant gravité), soit dessiner une pièce grossière (avec des cotes quelconques) sans tenir compte de son poids (en désactivant gravité).
CAO_eleves_PFS_ex1.zipExercice J2 : Obtenir des valeurs de forces parallèles sur un assemblage.
1) Calculer les efforts aux niveaux des liaisons aux points A et B.
2) Vérifiez vos résultats par simulation : Télécharger le fichier CAO_eleves_PFS_ex2.zip ci-dessous et placez le sur votre ordinateur dans un sous dossier spécifique. Ouvrir l'assemblage: PFS_ex2.asm
Remarque : Pour bien comprendre le principe des actions mutuelles entre deux pièces d'un assemblage, on peut éditer la mesure d'une force et voir la différence à l'écran du sens de la flèche correspondant à la force du corps 1 sur le corps 2 ou l'inverse du corps 2 sur le corps 1.
CAO_eleves_PFS_ex2.zipExercice J3 : Obtenir les valeurs des forces non parallèles sur une pièce par le calcul et vérifier vos résultats par simulation
Exercice J4 : Vérifications de vos calculs en statique
Méthode pour résoudre une étude statique
Création d'une feuille de calcul pour appliquer le PFS
Pour gagner du temps télécharger cette feuille de calcul et changez la avec vos valeurs: Feuille de résolution PFS
Exercice J5 : Tracer l'évolution d'un effort en fonction d'une cote.
Tracer l'évolution d'un effort en fonction d'une cote
Tracer la courbe de l'effort au point A , en fonction de la cote qui définit la position du point d'application de la charge.
Exercice J6 : Optimiser les positions des points d'appuis pour minimiser l'effort du vérin:
Création d'un modèle CAO robuste, d'une vidéo d'animation et optimiser votre conception
Exercice J7: Engrenage à denture droite
engrenage_simple.zipSujet_engrenage.pdfExercice J8 : Engrenage : Train épicycloïdal
Exercice J9 : Vérification d'un guidage par coussinets
Pour cet exercice il faut avoir fait l'assemblage correspondant à l'exercice D2 dans la rubrique D - création d'un assemblage.
1 - Démarche de vérification de coussinets
2 - Définir une liaison avec deux liaisons rotules
3 - Définir un engrenage avec une liaison rotule pilotée
4 - Définir un moteur d'asservissement en vitesse
5 - Définir un effort résistant
6 - Définir une condition initiale
7 - Création d'une analyse dynamique
Exercice J10 : Feuille de calcul pour une étude dynamique
Exercice J11 : PFD translation rectiligne
Exercice J12 : PFD rotation et centre de gravité sur l'axe de rotation
Exercice J13 : PFD rotation et inertie équivalente
Exercice J14 : Démarche de cotation fonctionnelle et degré d'hyperstatisme
Le degré d’hyperstatisme noté h d’un système peut se calculer avec : h = IS - 6 x (N - 1) + mu + mi
h : Degré d’hyperstatisme
Si h > 0 le système est hyperstatique
Si h = 0 le système est isostatique
Si h < 0 le système est hypostatique
IS : Nombre correspondant à la somme de toutes les inconnues statiques de toutes les liaisons.
Exemple : Liaison pivot (5) + liaison ponctuelle(1) : IS = 5 + 1 = 6
N : Nombre correspondant à la somme des corps ou des ensembles de solides (cinématiquement liés) non déformable (ne pas prendre les ressorts).
mu : Nombre correspondant à la somme des mobilités utiles indépendantes.
Il ne s’agit pas d’additionner toutes les mobilités de toutes les liaisons, mais d’avoir une vision plus globale : si l’arbre d’entrée tourne il y a un mouvement en sortie , c’est la loi entrée sortie, dans ce cas mu =1
mi : Nombre correspondant à la somme des mobilités internes, soit la somme des mobilités des pièces pouvant tourner ou se translater librement ou indépendamment de la loi entrée sortie.
Exercice J15 : Donner le degré d'hyperstatisme pour le schéma cinématique ci-dessous. Proposer une solution isostatique. Connaissant le couple pour mettre en mouvement le vantail 1 par rapport au poteau fixe, pour quelle raison ne pourra-t-on pas trouver les valeurs des efforts dans les liaisons , même avec une solution isostatique?
