Meca3D

Des apports pédagogiques évidents

A niveau courant

La simulation de mouvements est décisive dans la compréhension du fonctionnement d'un mécanisme. Les déplacements, la mise en évidence des vitesses relatives dans les liaisons, le tracé des trajectoires et la détection des interférences entre les pièces permettent le dimensionnement cinématique des mécanismes. La variation des efforts dans les liaisons en fonction de la position du mécanisme est un résultat particulièrement intéressant à analyser. Il permet d'optimiser le dimensionnement des composants.

A haut niveau

L'arrivée de ce type de logiciel a marqué le début de l'analyse des résultats issus d'études dynamiques. Auparavant, on devait se limiter à l'écriture de systèmes d'équations différentielles, sans la possibilité d'obtenir des résultats. L'aller et retour modèle-réel avec remise en cause du modèle était alors impossible. Les apports sont donc décisifs quant à l'étude dynamique des systèmes mécaniques articulés. Contacts (permanents ou non) et chocs ont été les derniers apports dans ce domaine.

Les contraintes d'assemblage de SolidWorks® et l'associativité entre la géométrie et le modèle mécanique, permettent et facilitent l'étude de familles de mécanismes géométriquement semblables.

Par ailleurs, pour les différents niveaux d'études, les résultats sont obtenus à partir d'un processus de modélisation riche en enseignements.

Parfaitement intégré à SolidWorks®, Meca3D s'appuie sur les modèles géométriques paramétrés définis à l'aide du logiciel de C.A.O.

Définition du mécanisme

Les pièces

• Elles correspondent aux pièces et assemblages de premier niveau dans l'arborescence de SolidWorks®, et peuvent être définies de manière automatique ou interactive. Leurs caractéristiques cinétiques sont importées directement de la base de données de SolidWorks®.

Les liaisons

• Un mode de construction automatique performant permet de définir, de manière instantanée, un modèle mécanique s'appuyant sur les contraintes d'assemblage détectées entre les pièces mécaniques. Le mode interactif permet de définir ou modifier les liaisons à l'aide d'assistants qui guident l'utilisateur dans sa démarche. Des coefficients de frottement  sec ou visqueux peuvent être définis dans la plupart des liaisons :

Pivot

Pivot glissant

Glissière

Ponctuelle (rupture de contact)

Linéaire rectiligne

Linéaire annulaire

Appui plan

Rotule

Hélicoïdale

Engrenage cylindrique

Engrenage conique

Engrenage gauche (roue/vis)

Pignon crémaillère

Friction cylindrique

Friction conique

Came (rupture de contact)

Lien souple (courroies)

Généralisée

Encastrement

Les efforts

• Pesanteur,
• Localisé (fixe ou lié à une pièce)
• Vérin, Ressort, Amortisseur (connu ou inconnu)
• Couple moteur (connu ou inconnu)
• Norme variable (courbe ou tableau de valeurs)

La puissante notion d'études multiples permet de définir plusieurs modèles mécaniques indé­pendants au sein d'un unique modèle géométrique.

Phase d'analyse

• Graphe de structure qui permet d'obtenir une représentation très pédagogique de la struc­ture du mécanisme étudié. Il permet en particulier de se représenter visuellement les cycles composant le mécanisme.
• Assistant d'aide à la réduction du degré d'hyperstaticité du mécanisme.
• Module de calcul permettant de réaliser des études de type géométrique, cinématique, sta­tique, dynamique ou mixte en fonction des mouvements d'entrée donnés par l'utilisateur pour chaque degré de mobilité détecté; ces mouvements pourront être de type imposé (déplacement ou vitesse constants), variable en position ou en vitesse (courbe de définition fonction du temps) ou libre (dynamique).

Exploitation des résultats

• Simulation réaliste du mouvement, avec contrôle des interférences, animation des ressorts en 3D, affichage dynamique des trajectoires et génération de fichiers d'animation (AVI).
• Affichage de trajectoires avec superposition des champs de vitesses ou d'accélérations.
• Affichage de courbes (simples, multiples ou paramétrées) et de tableaux de résultats avec choix des unités et synchronisation avec le mouvement.
• Isolement statique d'une pièce et suivi graphique de l'évolution des efforts auxquels elle est soumise (efforts extérieurs ou efforts de liaison).
• Génération de rapports au format HTML.