Introduction à Abaqus For CATIA V5 (AFC) (2 jours)

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1 Introduction à Abaqus For CATIA V5 (AFC) Ce cours s adresse aux personnes connaissant Abaqus et l environnement CATIA V5, notamment le module GPS Abaqus for CATIA V5 intègre la technologie éléments finis Abaqus dans l'environnement CATIA V5. Le cours aborde l'utilisation d'afc pour créer des CATAnalysis permettant d'effectuer des analyses thermiques, thermomécaniques séquentiellement couplées ou structurales. Il aborde également les fonctionnalités de post-traitement disponibles dans Abaqus For CATIA V5. Les points suivants seront notamment traités : Intégration d'afc dans CATIA V5 Cas d'analyses et étapes d'analyses Chargements, conditions aux limites, et conditions initiales Propriétés de modèle, d'assemblage et de pièce Non-linéarités géométriques Contact Analyses statiques et thermiques Post-traitement Une large place est laissée aux travaux pratiques, qui font partie intégrante du cours. Les stagiaires pourront ainsi acquérir les automatismes leur permettant de réaliser des mises en données AFC de manière efficace. - Introduction générale à AFC - Intégration d AFC dans CATIA V5 o TP : introduction à l interface AFC - Cas d analyse et étapes d'analyse - Propriétés de modèle et de pièce - Création des chargements, conditions aux limites et conditions initiales o TP : définition de chargements, conditions aux limites, et conditions initiales o TP : étude paramétrique et "template" d'analyses o TP : assemblage d analyses o TP : optimisation d une poutre en I - Définitions des propriétés d'assemblage - Génération et post-traitement des résultats - Les bonnes pratiques o TP : analyse d une plaque en linéaire et non-linéaire o TP : analyse structurelle d un triangle de suspension o TP : modèle composite avec fixations et contacts o TP : paires de contact et contact général o TP : analyse d une seringue avec des contacts o TP : analyse thermomécanique séquentielle d'un disque de frein o TP : analyse dynamique explicite d'écrasement o d'un tube TP : définition de pré-serrages de vis

2 Optimisation topologique et de forme dans Abaqus (1 jour) Ce cours s adresse aux analystes par éléments finis ou aux designers ayant des connaissances dans les calculs éléments finis. Une connaissance d'abaqus/cae est également souhaitable. Utilisées conjointement aux éléments finis, les techniques d optimisation topologique et de forme peuvent vous aider à concevoir au plus juste des pièces optimisées aussi bien en masse qu en résistance et durabilité. L utilisation de l optimisation permet en outre de réduire le nombre d itérations lors d un processus de conception, amenant des gains substantiels tout en réduisant les temps de développement. L objectif de cette formation est d initier les utilisateurs Abaqus au module d optimisation ATOM. Il s agit d un module complémentaire d Abaqus/CAE qui permet la mise en place, l exécution, le monitoring et le post-traitement de tâches d optimisation topologique ou de forme. En combinaison avec les produits d analyse Abaqus, ATOM offre une solution pour l optimisation structurelle en nonlinéaire, sur pièce isolée et assemblages. - Introduction - Rappels sur l optimisation topologique o TP : optimisation topologique d un pignon - Optimisation topologique : options de mise en données et post-traitement o TP : optimisation topologique d une poutre encastrée - Optimisation de forme : rappels, option de mise en données et post-traitement o TP : Optimisation de forme d une plaque trouée - Un cas montrant les effets des non linéarités géométriques pour une optimisation topologique

3 Introduction à Abaqus/CAE Ce cours s adresse à toute personne débutant avec le logiciel interactif Abaqus/CAE. Abaqus/CAE est l interface graphique d Abaqus permettant la création, la soumission, le suivi et le post-traitement de jobs d'analyse. Le cours présente les fonctionnalités clés d'abaqus/cae : création de pièces et modeleur paramétrique, import de pièces dans Abaqus/CAE partition, maillage, définition de la mise en données soumission et suivi d'analyses, post-traitement Le nombre limité de participants permet de laisser la plus grande place à la manipulation du logiciel à travers de nombreux travaux pratiques. - Introduction à Abaqus/CAE o TP : Introduction à Abaqus/CAE - Module géométrique d Abaqus/CAE o TP : Création de pièces solides et rigides (modèle de chape) o TP : Création de pièces avec contraintes et dimensions (modèle de plaque inclinée) o TP : Création de pièces «feature-based» (clip) - Travail à partir de maillages orphelins o TP : Import et édition de maillages orphelins (modèle de pompe) - Attribution des propriétés matériau et assemblages de pièces o TP : Propriétés matériau et assemblages (modèle de chape) o TP : Propriétés matériau et assemblages (modèle de clip) - Steps, chargements, conditions aux limites et interactions (contact) o TP : Steps, interactions, conditions aux limites et chargements (modèle de chape) o TP : Steps, interactions et conditions aux limites (modèle de clip) - Techniques de maillage o TP : Maillage volumique (modèle de chape) o TP : Maillage surfacique (modèle de fusible) o TP : Maillage (modèle de clip) - Suivi des jobs et visualisation des résultats o TP : Suivi d un job et post-traitement (modèle de chape) o TP : Suivi d un job et post-traitement (modèle de clip)

4 Import de géométries et maillage avancé dans Abaqus/CAE Ce cours s adresse à des utilisateurs possédant un niveau de pratique minimum sur Abaqus/CAE L optimisation de forme continuelle des pièces amène à des géométries de plus en plus complexes. Dans ce contexte, la robustesse des outils d import et de modifications de géométries, ainsi que la facilité du maillage deviennent des facteurs critiques. Ce cours présente en profondeur la philosophie et des fonctionnalités avancées d Abaqus/CAE : import, réparation de géométries, maillage, partitionnements de géométries complexes. Les formats natifs (CATPart,...) et neutres (iges, step,...) sont abordés. Les différents algorithmes de maillage sont détaillés ainsi que des techniques spécifiques, comme le "virtual topology" ou l extraction de fibres neutres, qui facilitent le maillage dans le cas de géométries complexes. Le cours est étayé par de nombreux travaux pratiques et démonstrations. - Import et réparation de géométries o Démonstration : import et réparation de géométries : modèle de lentille o Démonstration : import de géométries, diagnostiques et «defeaturing» TP : import et réparation de géométries : pièce mécanique simple TP : import et réparation de géométries : modèle de piston TP : extraction d une fibre neutre à partir d un modèle solide - Maillage et partitions partie 1 o Démonstration : "virtual topology" : modèle de piston o Démonstration : "virtual topology" : modèle de cardan TP : "virtual topology" : modèle de brancard JOUR 2: - Maillage et partitions partie 2 o Démonstration : partitionnement et maillage mixte o Démonstration : maillage hexaèdre par balayage d une jante TP : maillage hexaèdre d une intersection de tuyaux de canalisation TP : maillage hexaèdre d un cardan TP : exercices de réparation de géométries et maillage de différentes pièces - Maillage Bottom-Up o Démonstration : maillage Bottom-Up TP : maillage Bottom-Up

5 Analyse Couplée Euler-Lagrange (CEL) dans Abaqus/Explicit (1 jour) Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus L'analyse purement eulérienne permet la modélisation d'applications impliquant des déformations extrêmes, y compris les écoulements fluides. Le calcul eulérien peut être couplé avec un calcul lagrangien traditionnel pour modéliser les interactions entre des matériaux hautement déformables et des corps relativement rigides (interactions fluides-structures). Le cours aborde les points suivants : Création d'un maillage eulérien Positionnement initial du matériau dans le maillage eulérien Application de conditions initiales, de conditions aux limites et de chargements sur le domaine eulérien Utilisation du contact général pour les interactions domaine eulérien-domaine lagrangien Modélisation de fluides avec le modèle matériau d'équation d'état. Visualisation des frontières de matériaux dans le domaine eulérien. Le cours inclut des travaux pratiques pour la mise en place complète d'un modèle eulérien. Des pistes pour la recherche des erreurs ainsi que les avantages et limitations de l'approche CEL sont aussi détaillés. - Introduction aux analyses Couplées Eulériennes-Lagrangiennes - Création d'un modèle Euler-Lagrange couplé o TP : simulation d'une rupture de barrage - Le "Volume Fraction Tool" d'abaqus/cae - Techniques de modélisation en couplage Euler-Lagrange o TP : simulation d'impact d'oiseau sur un fuselage - Techniques de modélisation pour des applications type fluide. Tambour de machine à laver Aquaplaning d'un pneu avec le couplage Euler-Lagrange

6 Introduction à Abaqus/CFD Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus/Standard ou Abaqus/Explicit. Un niveau de pratique minimum sur Abaqus/CAE est souhaitable Abaqus/CFD est une solution complète qui permet, outre l'aspect purement dynamique des fluides, un couplage direct avec les outils d'analyse Abaqus/Standard et Abaqus/Explicit en analyse thermique conjuguée ou fluide-structure. Ce nouveau code est en outre pleinement interfacé dans les produits interactifs Abaqus/CAE et Abaqus/Viewer. Les principaux sujets abordés sont les suivants : Ecoulements incompressibles laminaires et turbulents Ecoulements par convection naturelle Analyses couplées: o o analyse thermique conjuguée (CHT) interaction fluide-structures (FSI) Déformation de grille par méthode ALE Post-traitement des analyses CFD. - Notions fondamentales en CFD - Introduction - Initiation à la CFD dans Abaqus o TP : écoulement in-stationnaire autour d'un cylindre - Techniques de modélisation en CFD - 1 ère partie - Techniques de modélisation en CFD - 2 ème partie - Initiation aux analyses FSI avec Abaqus/CFD o TP : écoulement in-stationnaire autour d'un cylindre (suite) - Techniques de modélisation en FSI o TP : Analyse d une valve d un système ABS - Post-traitement en CFD ou FSI avec Abaqus/CFD o TP : Analyse thermique de refroidissement d'une carte électronique

7 Analyse des matériaux composites dans Abaqus (3 jours) Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus. Les matériaux composites sont utilisés dans de multiples applications industrielles qui tirent parti de leur excellent rapport poids/rigidité. Ce cours présente les techniques de modélisation spécifiques à ces matériaux dans Abaqus. Les principaux points abordés sont les suivants : - Utilisation d un modèle microscopique pour déterminer le comportement de matériaux composites - Modèles Hookéens d élasticité anisotrope pour le comportement fibre/matrice homogénéisé. - Définitions du drapage dans Abaqus/CAE avec le "composite layup" - Renforcements discrets ou par couches d un élément (rebars, embedded elements) - Orientations matériau par couches dans les coques et éléments solides composites - Modélisation de structures sandwich et de panneaux composites renforcés - Modèles de rupture et d endommagement spécifiques aux matériaux composites. - Modélisation du délaminage et fatigue oligo-cyclique en délaminage dans les composites. - Introduction - Modélisation macroscopique - Modélisation mixte o TP : poutre de Pagano - Mise en données composites dans Abaqus/CAE o TP : flambement d un panneau composite o o TP : section d'aile composite TP : coque de bateau composite - Modélisation des renforts - Modélisation des structures sandwich o TP : flexion d'une poutre sandwich - Modélisation des panneaux raidis o TP : flexion sous pression uniforme d'un panneau raidi - Rupture et endommagement dans les composites JOUR 3 : - Comportement cohésif o TP : éprouvette DCB en cohésifs - VCCT (Virtual Crack Closure Technique) for Abaqus o TP : éprouvette DCB en VCCT - Fatigue oligo-cyclique en délaminage o TP : délaminage par fatigue sur une éprouvette DCB

8 Modélisation du Contact dans Abaqus/Standard (3 jours) Ce cours est fortement recommandé à tous les utilisateurs d Abaqus/Standard. Une première expérience avec Abaqus ainsi qu une connaissance de la syntaxe de base ou du produit interactif Abaqus/CAE sont souhaitables. Les problèmes de contact sont représentatifs d'un large éventail d'analyses, tous secteurs industriels confondus. Le cours a pour objectif d'aborder en profondeur les analyses de contact dans Abaqus/Standard. Ces 3 jours de formation sont consacrés à la mise en données pour le contact en mécanique, dans les domaines statique et dynamique : Définition des interactions par un contact général ou des paires de contact Définition des surfaces (rigides ou déformables) Description des modèles de frottement disponibles Contact grands et petits glissements Analyse dynamique avec des problèmes d'impacts Résolution d'interférences (problèmes de frettage) Résolution des problèmes de sur-contraintes ou de mouvements de corps rigides Modélisation de pré-serrages (calcul d'assemblages vissés) En plus des différentes formulations du contact dans Abaqus/Standard, une attention particulière est apportée aux problèmes de convergence et aux solutions adéquates pour leur résolution ainsi qu'au post-traitement spécifique pour le contact. - Introduction - Définition du contact dans Abaqus/Standard o TP : compression d un joint caoutchouc - Contact défini entre des surfaces o TP : analyse de cisaillement de rivet - Contact avec petits glissements - Logique du contact et outils de diagnostique o TP : connexion boulonnée - Propriétés de contact o TP : forgeage d un disque - Résolution d'interférences, problèmes de frettage o TP : exemple de frettage o TP : analyse d une seringue - Fonctionnalités additionnelles pour le contact o TP : enroulement de fils JOUR 3 : - Conseils de modélisation particuliers au contact o TP : calcul de clipsage o TP : joint d arbre radial - Annexes optionnelles : o Formulation "node-to-surface" o Eléments de contact o Contact en analyse dynamique implicite

9 Obtenir une solution convergente avec Abaqus/Standard Ce cours est fortement recommandé à tous les utilisateurs d Abaqus/Standard. Une première expérience avec Abaqus ainsi qu une connaissance de la syntaxe de base ou d'abaqus/cae sont souhaitables Obtenir une solution convergente avec Abaqus/Standard lors de l analyse d un problème fortement non-linéaire peut relever du défi. Les difficultés arrivent notamment lorsque contacts, instabilités et comportements matériaux complexes conjuguent leurs effets. Ce cours permettra à l'utilisateur de comprendre les origines des problèmes de convergence et de savoir comment les résoudre. Les significations précises des WARNING et ERROR du fichier message seront notamment détaillées. Les points suivants seront notamment abordés : Comment développer des modèles Abaqus qui convergent Comment identifier les erreurs de modélisation qui peuvent générer des difficultés de convergence Comment reconnaître un problème trop difficile ou mal posé pour être résolu efficacement - Introduction aux calculs éléments finis en non-linéaire o TP : ressort non-linéaire - Calcul non-linéaire avec Abaqus/Standard - Traitement des problèmes instables o TP : plaque renforcée soumise à un chargement de compression - Pourquoi Abaqus/Standard ne parvient pas à trouver une solution convergente? o TP : sertissage de fils - Types de problèmes de convergence : contact o TP : flexion d'un poutre via contact o TP : stabilisation du contact - Types de problèmes de convergence : liés aux éléments o TP : choix des éléments - Problèmes de convergence : contraintes cinématiques et chargements - Problèmes de convergence liés aux matériaux o TP : analyse de charge critique o TP : impact de balle

10 Analyses de crash avec Abaqus (3 jours) Ce cours s adresse aux nouveaux utilisateurs Abaqus travaillant en crash structurel ou en sécurité passive, éventuellement sur un autre code. Aucune connaissance Abaqus n est requise, mais des notions en éléments finis et en mécanique sont souhaitables. Les notions sont présentées via l interface «keywords», abstraction faite de tout logiciel de prétraitement. Ce cours permettra aux stagiaires de devenir rapidement opérationnels pour la construction de modèles de crash ou assimilés dans Abaqus. Les principaux sujets traités sont : La philosophie Abaqus et la syntaxe pour les fichiers d'entrée La modélisation des interactions avec le contact général (ou contact "automatique") Le choix des éléments pour une analyse de crash Les contraintes cinématiques et les connexions (connecteurs, rivets, points de soudure) Les modèles matériau typiquement utilisés dans les simulations de crash La mise en place de modèles avec des définitions d'endommagement et de rupture Toutes ces fonctionnalités sont étayées par des exemples industriels. - Introduction et motivation - Mise en données dans Abaqus - La dynamique explicite dans Abaqus - Modélisation du contact o TP : impact de pare-choc sur barrière rigide - Choix des éléments pour le crash - Modélisation des contraintes et des connexions o TP : écrasement d'un brancard o TP : intrusion de porte o TP : calcul de dynamique véhicule - Modèles matériau - Rupture et endommagement Courtesy of BMW JOUR 3 : - Sécurité passive (modèles de mannequins, airbags et ceintures) o TP : déploiement d'un airbag simple chambre o TP : systèmes de ceinture de sécurité - Techniques avancées particulières au crash o TP : choc latéral : utilisation des sous-modèles - Résultats et post-traitement o TP : analyse d'un longeron courbe Courtesy of Autoliv - Traducteurs disponibles - Optionnel : Co-simulation Abaqus/Standard-Abaqus/Explicit o TP : impact de poutre en co-simulation

11 Dynamique linéaire avec Abaqus Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus. Ce cours familiarise l utilisateur avec les algorithmes et méthodes employées en analyse dynamique linéaire dans Abaqus/Standard. Les principaux points abordés sont les suivants : Méthodes pour l extraction des fréquences propres Amélioration de la vitesse de convergence au cours d une extraction modale Méthodes de superposition modale : o qualité de la représentation, nombres de modes à prendre en compte o analyse transitoire, analyse harmonique, réponse spectrale, aléatoire Utilisation multiple de mouvements de bases Définition de l'amortissement pour les problèmes linéaires Solveur aux fréquences complexes - Introduction à la dynamique linéaire dans Abaqus - Extraction des fréquences propres o TP : extraction des fréquences propres - Amortissement et superposition modale - Excitation par des mouvements de bases - Dynamique transitoire en superposition modale o TP : dynamique transitoire sur base modale Analyse N&V d'une caisse en blanc - Analyse des spectres de réponse o TP : spectres de réponse - Réponse harmonique en régime établi o TP : réponse harmonique en régime établi - Introduction à la réponse aléatoire o TP : réponse aléatoire - Extraction de fréquences complexes Analyse d'une aide auditive Courtesy: GN ReSound Analyse Brake squeal Courtesy: Delphi

12 Initiation et fonctions avancées sur Abaqus/Explicit (3 jours) Ce cours s adresse aux utilisateurs débutants sur Abaqus/Explicit et aux utilisateurs d'abaqus/standard soucieux d apprendre les techniques spécifiques d Abaqus/Explicit. Une connaissance de la syntaxe de base Abaqus ou de l'outil interactif Abaqus/CAE est requise. Ce cours aborde en profondeur les techniques et modes de résolution disponibles dans Abaqus/Explicit, notamment : l'algorithme explicite, le contact général, le maillage adaptatif, le "mass scaling", la modélisation des déformations à grande vitesse et de la rupture, le filtrage des sorties, la gestion des gros modèles (techniques de parallélisation notamment). L'utilisation conjointe d'abaqus/explicit et d'abaqus/standard pour résoudre des problèmes complexes est également abordée, à travers l'import ou la co-simulation. Des exemples issus d applications industrielles serviront d illustrations et de support aux concepts abordés. - Introduction à Abaqus/Explicit o TP : condition de stabilité dans Abaqus/Explicit - Eléments dans Abaqus/Explicit - Modélisation du contact o TP : impact sur barrière rigide d'un pare-choc - Analyses quasi-statiques - Maillage adaptatif et "distorsion control" o TP : analyse quasi-statique d'un plot caoutchouc - Contraintes cinématiques et connexions - Analyses d'impact et de post-flambement o TP : écrasement d'un tube - Endommagement matériau et rupture Courtesy of BMW JOUR 3 : - Gestion des gros modèles - Filtrage temps réel - Import et transfert de résultats entre les solveurs Abaqus/Standard et Abaqus/Explicit o TP : choc oiseau - Optionnel : Co-simulation Abaqus/Standard et Abaqus/Explicit, et SPH o TP : Co-simulation d'un impact sur une poutre

13 Analyse des instabilités - Flambement dans Abaqus/Standard Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus/Standard. Le comportement en flambement et post-flambement est le point le plus important pour certaines pièces. Par exemple, pour un bon comportement mécanique, certains composants véhicules doivent s'effondrer en maximisant l'absorption d'énergie. D'autre part, le dimensionnement de structures à parois fines, relativement sensibles aux imperfections, comme des containers ou des récipients sous pression, devra anticiper les risques de flambement non-intentionnel. Le cours reprend quelques éléments théoriques tels que le principe des non-linéarités géométriques ou la méthode de RIKS modifiée, en s appuyant sur des exemples montrant comment : Identifier une structure sensible aux imperfections Extraire efficacement les modes de flambement Introduire des imperfections sur un modèle «pur», avec un maillage régulier Utiliser efficacement la méthode de RIKS Utiliser un amortissement pour contrôler des mouvements instables - Notions de base et introduction o TP : flambement et post-flambement d une grue - Formulation des problèmes éléments finis - Implémentation dans Abaqus - Extraction des modes propres linéaires de flambement o TP : flambement d'un anneau - Analyse statique traditionnelle et méthodes d'amortissement pour le post-flambement o TP : flambement non linéaire d un anneau (suite) o TP : analyse statique de flambement d'une arche - Méthode de RIKS modifiée pour le post-flambement o TP : analyse statique de flambement d'une arche (suite) - Méthodes dynamiques pour des analyses de post-flambement o TP : analyse statique de flambement d'une arche (suite) o TP : écrasement d'un tube en dynamique - Synthèse o TP : problème de flambement sur la structure de Lee o TP : flambement et post-flambement d un panneau raidi

14 Simulations fluides-structures avec Abaqus (FSI) (1 jour) Ce cours est recommandé pour les ingénieurs structure ou fluide souhaitant effectuer des simulations couplées fluides-structures. Les simulations couplées fluides-structures (FSI) couvrent un large éventail de problèmes dans lesquels l'écoulement du fluide et la déformation de la structure interagissent. L'interaction peut être thermique, mécanique ou les deux en même temps, en régime transitoire ou permanent. De nombreux problèmes font intervenir ce type de couplage, mais ce dernier est souvent négligé par manque de solutions industriellement applicables. Dans Abaqus, cette co-simulation peut être mise en œuvre soit via l'interface de couplage direct SIMULIA Co-simulation Engine (CSE) soit via MpCCI (Mesh-based parallel Code Coupling Interface) développé par l'institut de Fraunhofer. Ce cours est une introduction aux fonctionnalités FSI, résolument tournée vers une approche industrielle, qui devrait permettre aux utilisateurs de mettre rapidement en œuvre ce type de simulation. Plusieurs exemples à la fois dans Abaqus/Standard et dans Abaqus/Explicit seront traités pour illustrer les types de problèmes qui peuvent être résolus grâce à ce type de co-simulation. Les points suivants seront notamment abordés : Les domaines d'application des simulations FSI Création des modèles fluide et structure pour les simulations FSI Soumission de simulations FSI Mise en place d'une co-simulation Gestion des instants d'échange Conseils d'utilisation pour MpCCI - Introduction - Détails techniques - Faire une simulation FSI avec Abaqus et STAR-CCM+ o TP : système de freinage ABS - Les différents types d analyses couplées o TP : débit en régime établi dans un collecteur d'échappement - Informations diverses - Exemples de simulations avancées FSI - Optionnel : schémas de couplage et incrémentation, FSi avec MpCCI et FLUENT Post-traitements avec EnSight Gold

15 Introduction à Isight Ce cours s adresse à toute personne débutant avec le logiciel Isight. Ce cours aborde les principales interfaces graphiques d'isight, y compris la phase d'instance ("Design Gateway") et la phase d'exécution et de post-traitement ("Runtime Gateway"). La "Design Gateway" constitue le point d'entrée principal pour Isight. Les participants se familiariseront avec ses fonctionnalités, notamment l'utilisation du drag-and-drop pour l'intégration et l'automatisation de leurs processus, définissant d'abord la manière de contrôler leur processus, leurs paramètres, et enfin l'accès aux librairies pour le stockage, la recherche, et la récupération de composants ou de processus existants. La "Runtime Gateway" permet aux utilisateurs d'exécuter, de récupérer et de visualiser des résultats en temps réel. Les travaux pratiques seront l'occasion de présenter divers composants : composants dialoguant avec des codes internes ou commerciaux, calculatrice, , Excel et Word, Simcode, ainsi que des composants avancés tels que les plans d'expérience, l'optimisation, les algorithmes Monte Carlo. - Introduction - Présentation d'isight o TP : exemple d'intégration d'un processus simple (poutre en I) - Plan d'expérience o TP : plan d'expérience sur une poutre en I - Méthodes d'optimisation o TP : optimisation d'une poutre en I - Algorithmes de Monte Carlo o TP : analyse de Monte-Carlo sur une poutre en I - Modèles d'approximation o TP : modèle d'approximation de la poutre en I - Construction de workflows o TP : approximation sur un modèle de conception d'un avion - Calculatrice et composant MATLAB - Gestion de paramètres o TP : pondération de paramètres, mapping et workflow parallèle, EXCEL - Gestion de fichiers et "parsing" avancé o TP : "parsing" avancé - Boucles et publications o TP : boucles et publications, combinaison de modèles - Data matching o TP : fonctions de base du data matching o TP : Calculatrice et composant MATLAB - Composant SimCode o TP : Composant SimCode, EngSim

16 Systèmes multi-corps flexibles dans Abaqus Ce cours est recommandé aux utilisateurs ayant une première expérience avec Abaqus. La combinaison possible de mécanismes, de corps rigides/flexibles et d'éléments finis fait d'abaqus un puissant outil de simulation en cinématique ou dynamique multi-corps. Abaqus offre des solutions pour modéliser des connexions entre corps de manière plus ou moins complexe, pouvant aller de liaisons purement cinématiques type rotules, glissières, à des liaisons à comportement possédant des propriétés non-linéaires, du frottement, de la plasticité ou de l'endommagement/rupture. Le but du cours est d'explorer les différents types de connections et de comportement possibles, permettant ainsi au stagiaire de choisir ceux qui seront les plus adéquats dans ses futures simulations. Les principaux points abordés sont les suivants : Comparaison MPC / connecteurs Les connecteurs basiques et les connexions cinématiques assemblées Les mouvements locaux relatifs (déplacements et rotations) L'élasticité dans les connecteurs, la définition de butées et de verrouillages dans les connecteurs La définition de frottement, de plasticité, d'endommagement et de rupture dans les connecteurs L'actuation de connecteurs (pilotages en repère local) Les senseurs, le post-traitement des connecteurs - Introduction : mécanismes et systèmes multi-corps - Les éléments de connexions et la librairie des connecteurs (1 ère partie) o TP : connexions de base : liaison charnière - Les éléments de connexions et la librairie des connecteurs (2 ème partie) o TP : connexions de base : cardan et modèle de moteur - Le "Connector builder" d'abaqus/cae o TP : modélisation d'une pince, suite du modèle de moteur - Les sur-contraintes cinématiques cas particulier des connecteurs o TP : sur-contraintes dans un modèle de charnière - Comportement des connecteurs : élasticité, amortissement, butées, verrouillages, frottement, plasticité, endommagement, rupture o TP : modèle de charnière, modèle de moteur o TP : modélisation de points de soudure ou de rivets o TP : modélisation friction dans les connecteurs - Les différentes paramétrisations en rotation des connecteurs o TP : type de connections rotationnelles - Actuations et sorties spécifiques connecteurs o TP : analyse d un moteur à 4 temps

17 Analyses NVH avec Abaqus (3 jours) Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus ou des nouveaux utilisateurs Abaqus en période de migration depuis d autres codes (par exemple Nastran). Les calculs NVH (Noise, Vibration, and Harshness) sont généralement perçus comme une étape cruciale pour la conception d un véhicule de qualité, le principal objectif étant l optimisation de l'absorption d énergie par le véhicule. Il s agit en général de calculs en dynamique linéaire sur de très gros modèles. Ce cours reprends les bases de la dynamique linéaire : extraction des fréquences propres, analyses acoustiques, effets non linéaires des pré-charges, analyses de crissements de freins, modèles matériaux, amortissement et sous-structures, et insiste également sur les récentes améliorations concernant la performance des modèles : nouvelle architecture SIM et projections d'amortissement, solveur AMS, - Introduction aux analyses NVH - Analyses modales o TP : analyse modale d un triangle de suspension - Analyses dynamiques harmoniques o TP : analyse harmonique d un triangle de suspension - Réponse transitoire sur base modale - Contraintes cinématiques, connexions et contact o TP : définition de liaisons et de contacts dans un triangle de suspension - Sous-structures o TP : utilisation de sous-structures pour un modèle de pick-up - Excitation de type mouvements de bases o TP : introduction de "base motion" sur un pick-up Iso-contour des pressions acoustiques du 2 ème mode JOUR 3 : - Analyses couplées structuro-acoustiques o TP : analyse structuro-acoustique d un pick-up - Analyses de crissements de frein o TP : analyse de crissement de frein - Annexe optionnelle : traduction de modèles Nastran o TP : traduction d un modèle de triangle de suspension Nastran

18 Analyses Offshore dans Abaqus Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus travaillant dans l industrie offshore. L industrie pétrole et gaz requiert des modèles souvent complexes d un point de vue numérique : chargements complexes, états de contraintes hautement non-linéaires, contacts omniprésents. Ce cours a été développé pour aider les clients intervenant dans ce domaine en leur proposant une synthèse des techniques Abaqus utiles pour leurs applications, ainsi que des travaux pratiques développés spécifiquement à partir d exemples industriels. Le cours aborde les sujets suivants : Rappels sur les matériaux non-linéaires (plasticité, hyperélasticité) Eléments généraux Eléments spécifiques : chaînettes, tubes, PSI («pipe-soil-interaction»), ITT («interaction tube-tube») Interaction pipe-sol pour l'étude du flambement latéral sur pipelines sous-marins Fonctionnalités d'abaqus/aqua dans Abaqus/Standard pour la modélisation des vagues, de la flottabilité, et des chargements de vents et courants Analyse couplée Euler-Lagrange (CEL) avec Abaqus/Explicit (introduction) - Présentation générale des outils SIMULIA - Introduction : applications offshores dans Abaqus o TP : modélisation d une jonction tubulaire - Sources de non-linéarités - Matériaux (métalliques, caoutchouc, géotechniques) - Eléments structuraux et solides dans Abaqus o TP : modèle axisymétrique de formage par expansion sur un tube - Eléments spéciaux (1 ère partie) : ITT, PSI, Drag Chain et Spud Can o TP : étude de dépose de pipeline (éléments ITT et «slides lines») o TP : étude d'un pipeline enterré avec les éléments PSI - Eléments spéciaux (2 ème partie) : Pipe, Elbow, CAXA, Cylindriques - Interaction entre pipeline et fond marin (friction non-linéaire) o TP : flambement latéral d un pipeline sous-marin o TP : étude d'un connecteur fileté - Fonctionnalités d'abaqus/aqua o TP : analyse dynamique de riser avec Abaqus/Aqua - Analyse couplée Euler-Lagrange (CEL) avec Abaqus/Explicit o TP : déformation d'un barrage élastique - Conseils de modélisation et techniques d analyse spécifiques

19 Analyse de la plasticité des métaux Ce cours couvre à la fois les modèles implémentés dans Abaqus/Standard et Abaqus/Explicit. Il s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus. Représenter correctement le comportement inélastique des matériaux est très important lorsque l analyse consiste à évaluer les performances d une structure sous chargements critiques. Ce cours comprend un rappel des concepts de la théorie de la plasticité et distingue les divers comportements observés sur les métaux : Représentation de l écrouissage des métaux Effet Bauschinger, effet de «Rochet», effet de relaxation de la contrainte moyenne sous chargement cyclique Prise en compte de la vitesse de déformation, de l influence de la température Prise en compte de l échauffement par dissipation plastique Prise en compte de la rupture ductile des matériaux métalliques Représentation du comportement plastique des métaux poreux ou fragiles (fonte grise) Représentation du fluage des métaux Le cours sera agrémenté d exemples et de travaux pratiques pour démontrer l application de ces modèles matériaux et illustrer les données expérimentales utiles à leur calibration. Les hypothèses et limitations des différents modèles seront également décrites. - Introduction - Matériaux ductiles - Concepts de la plasticité o o TP : introduction - exemples simples TP : chargement cyclique sur une connexion de pipe - Plasticité de Johnson Cook - Rupture dans les matériaux métalliques - Fluage des métaux - Viscoplasticité à 2 couches o TP : fluage d'un tuyau - Modèle de fonte grise - Plasticité des métaux poreux - Vitesse de déformation et intégration temporelle

20 Introduction au Scripting Python dans Abaqus (4 jours) Ce cours s adresse aux utilisateurs ayant déjà une bonne connaissance de l ensemble des produits Abaqus. Les participants devraient avoir une expérience sur un logiciel de programmation quelconque et un bon niveau de pratique des moyens informatiques (WINDOWS, UNIX, ou LINUX). Ce cours a pour but de vous donner une introduction pratique au langage Python et de montrer comment les analystes peuvent l'intégrer dans leur utilisation d'abaqus. Ce cours apprendra à l'utilisateur à écrire des scripts relativement complexes et à savoir où trouver toutes les informations utiles pour aller plus loin. Par l'intermédiaire de nombreux exemples, il sera montré comment un script permet de personnaliser Abaqus pour des applications spécifiques : post-traitements automatiques, génération d'études paramétriques, gestions d'opérations répétitives, etc. - Introduction au «Scripting» Abaqus - Introduction au langage PYTHON (1 ère partie) - Introduction à l interface de scripts Abaqus o Architecture et bases de l ASI. o Objets de base dans Abaqus o Types de données Abaqus o Modules Abaqus o Macros et communication interactive o Etudes paramétriques. JOUR 3 : - Introduction au langage PYTHON (2 ème partie) o Cas particuliers et débogage o Calculs sur les chaînes o Entrées / Sorties o Outils internes o Manipuler des programmes o Programmation orientée objet. JOUR 4 : - L'objet ODB o Consultation de l'objet ODB, écriture dans l'odb o Fonctions de callback, plugins, idées pour améliorer la productivité o Problèmes classiques, problèmes de personnalisation du GUI o Relecture C++ à la place de Python o Introduction à la customisation

21 Modélisation des élastomères et viscoélasticité Ce cours est recommandé à tout utilisateur impliqué dans la modélisation des élastomères et ayant déjà une première expérience avec Abaqus. Les caoutchoucs et mousses résilientes sont utilisées largement dans des applications variées, telles que les joints, les supports antivibratoires ou les pneus. Leurs propriétés chimiques et mécaniques en font d excellents éléments d étanchéité (humidité, pression ou thermique). Ils possèdent également de très bonnes propriétés d absorption d énergie et de dissipation. Après quelques rappels sur les grandes déformations, ce cours présente les modèles de comportement spécifiques à ces matériaux. Une large place est laissée aux travaux pratiques, permettant aux stagiaires de se familiariser avec : L utilisation de résultats expérimentaux pour calculer les constantes matériau La vérification des limites de stabilité des lois de comportement en grandes déformations Le choix des éléments et les spécificités de maillage pour les mousses et caoutchoucs La modélisation du comportement viscoélastique dans les domaines fréquentiel et temporel La modélisation de comportements avancés tels que l'hystérésis, la plasticité (FEFP), ou l'hyper-élasticité anisotrope - Physique des élastomères et mousses d élastomères - Modèles de comportement des élastomères - Essais de caractérisation o TP : déformation d'un plot caoutchouc - Mise en œuvre des élastomères dans Abaqus - Techniques de modélisations spécifiques pour les modèles incluant des élastomères o TP : mise en place d'un joint - Comportement matériau viscoélastique - Viscoélasticité dans le domaine temporel o TP : relaxation de contrainte sur un joint - Viscoélasticité dans le domaine fréquentiel o TP : viscoélasticité dans le domaine fréquentiel sur le modèle de joint - Déformations permanentes dans les élastomères - Hyper-élasticité anisotrope

22 Rupture et endommagement dans Abaqus (3 jours) Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus. Un niveau de pratique minimum sur Abaqus/CAE est souhaitable. La prise en compte du comportement matériau jusqu à ruine ultime (endommagement et rupture) permet une conception plus optimisée, en maximisant son exploitation en toute sécurité grâce à des modèles beaucoup plus prédictifs. Abaqus offre de nombreuses capacités qui permettent de modéliser la rupture ou la fissuration. Durant ce cours, ces diverses capacités seront détaillées : Modélisations spécifiques pour l étude des singularités en pointe de fissure, en linéaire et nonlinéaire Réalisation de maillages en pointe de fissure dans Abaqus/CAE Calcul de facteurs d intensité de contrainte et d intégrales de contours Modèles matériau d endommagement et de rupture Mise en place d un modèle d usure ou d érosion Délaminage et rupture avec les surfaces cohésives et la méthode VCCT Propagation de fissure avec la méthode XFEM Propagation de fissure et délaminage en fatigue oligo-cyclique - Concepts de base de la mécanique de la rupture - Maillages en pointe de fissure dans Abaqus/CAE - Intégrales de contour o TP : fissure en flexion 3 points o TP : fissure d'une pièce d'hélicoptère - Modèles d endommagement, modélisation de l usure et de l érosion - Eléments cohésifs dans Abaqus o TP : fissure en flexion 3 points : modélisation d'une propagation de fissure avec des éléments cohésifs o TP : fissure dans une pièce d'hélicoptère : modélisation d'une propagation de fissure avec des éléments cohésifs - Surface cohésives dans Abaqus o TP : fissure en flexion 3 points : modélisation d'une propagation de fissure avec des surfaces cohésives JOUR 3 : - Virtual Crack Closure Technology (VCCT) o TP : fissure en flexion 3 points : modélisation avec VCCT - Fatigue oligo-cyclique - Modélisation d'une fissure indépendante du maillage (XFEM) o TP : fissure en flexion 3 points : modélisation avec XFEM o TP : étude d'un réservoir haute pression avec XFEM

23 SIMULIA Scenario Definition Ce cours est recommandé aux nouveaux utilisateurs de SLM. L utilisation d Abaqus et d autres outils de simulation permet de piloter efficacement l innovation, d évaluer la performance des produits, d assurer les critères de sécurité et de connaître le comportement réel plus efficacement que par des tests physiques sur des prototypes. Malheureusement, les méthodologies, les résultats et la connaissance générés par les processus de simulation sont souvent perdus, ou au moins ne sont pas capitalisés et ne peuvent donc pas être réutilisés. Ceci a amené un besoin croissant dans l industrie de solutions de gestion de cycles de vie des simulations. Grâce à ce cours, vous allez apprendre comment définir des scénarii SIMULIA pour gérer et partager les données, les méthodologies et les résultats associés à vos simulations. Ce cours détaille les méthodes pour intégrer et contrôler l exécution d applications de simulation, pour effectuer des opérations telles que des requêtes ou les gestions de versionnement, pour contrôler l accès aux données et pour distribuer, exécuter et analyser des simulations dans un environnement collaboratif. Il aborde également la configuration des connecteurs pour déployer et exécuter des applications de simulation développées par votre société, SIMULIA, Dassault Systèmes ou des sociétés tierces. (Exemples : connecteurs pour Abaqus, CATIA, Nastran, HyperMesh, AcuSolve ou STAR-CD). - Introduction au PLM DS - Historique du produit SIMULIA Scenario Definition - Travailler dans l environnement SIMULIA Scenario Definition - Résultats, cycles de vie et collaboration - Actions supplémentaires - Tâches élémentaires pour un développeur de méthodes - Attributs et paramètres - Publication de bonnes pratiques - Connexion à d autres logiciels - Actions diverses - Interagir avec VPM

24 Analyse structuro-acoustique dans Abaqus Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus. Des connaissances sur l'acoustique sont utiles mais non indispensables. Abaqus offre de nombreuses capacités d'analyse dans le domaine structuro-acoustique. En plus des fonctionnalités d'analyse acoustique pure, des techniques sont disponibles pour modéliser le couplage d'analyses structurales non linéaires avec des analyses acoustiques linéaires. Cette session de formation présente les principes fondamentaux des phénomènes acoustiques et met l'accent sur l'utilisation d'abaqus pour résoudre une large variété de problèmes acoustiques. Les principaux points abordés sont les suivants : Les bases des phénomènes acoustiques Notion de condition aux limites radiative Choix des éléments Effet de la taille de maille et de la densité de maillage pour différents types de procédures Analyses acoustiques pures Analyses structuro-acoustique couplées Analyses acoustiques de vibration et analyses acoustiques en choc. Procédures disponibles pour des analyses acoustiques Sorties et post-traitement - Introduction - Le phénomène acoustique - Modélisation des problèmes acoustiques dans Abaqus o TP : calcul acoustique tube de Voigt o TP : calculs de transmission dans une pièce - Analyses couplées structuro-acoustiques o TP : analyse structuro-acoustique d'une cabine de camion - Vibration acoustique et choc acoustique o TP : choc acoustique sous-marin - Exemples additionnels

25 Analyse des Supers-éléments et sous-modèles Ce cours s adresse à des utilisateurs expérimentés sur Abaqus/Standard. Les sous-structures (ou super-éléments) et les sous-modèles (zooms structuraux) sont deux techniques permettant l'analyse de modèles trop volumineux pour être traités conventionnellement. La technique des sous-structures facilite en outre l'assemblage de modèles d'origines différentes, les détails de chaque modélisation restants "condensés" à travers la notion de matrice d'interface. La partie sous-structures du cours aborde les sujets suivants : Optimiser le temps calcul via l'utilisation de sous-structures Instanciation des sous-structures par translation, rotation, ou effet miroir Pré-charges dans les sous-structures Post-traitement des résultats dans les sous-structures Sous-structures en dynamique Gestions des non-linéarités (ex: contact, contraintes cinématiques) lors de la sous-structuration Sous-structures dans Abaqus/Explicit, via la technique de co-simulation La partie sous-modèles du cours couvrira les sujets suivants : Utilité des sous-modèles Modélisation adéquate du modèle global Modélisation adéquate du modèle local Sous-modèles de type Shell-to-solid, Shell-to-shell, et Solid-to-solid Les sous-modèles pour des problèmes non structuraux - Introduction aux sous-structures - Utilisation des sous-structures pour des analyses statiques - Sous-structures pré-chargées - Sous-structures pour des analyses dynamiques - Post-traitement des résultats dans les sous-structures - Exemples de sous-structuration o TP : analyse d'un plancher et d un circuit intégré - Utilisation des sous-structures dans Abaqus/Explicit - Introduction à la méthode des sous-modèles - Les sous-modèles dans Abaqus - Exemples d'utilisation (1 ère partie) o TP : analyse d'un réacteur nucléaire - Exemples d'utilisation (2 ème partie) o TP : analyse d'un joint brasé mixte céramique métal - Techniques de modélisation spécifiques aux sous-modèles - Limitations des sous-modèles

26 Analyse thermique et thermomécanique Ce cours s adresse aux utilisateurs ayant déjà une première expérience avec Abaqus. Le succès du dimensionnement d une structure nécessite très souvent une bonne compréhension de son comportement thermique et mécanique. La dépendance des propriétés matériau à la température et les déformations liées à la dilatation peuvent en effet s avérer être des paramètres importants pour sa conception. Le cours proposé a pour but de familiariser l utilisateur avec les capacités d analyses thermiques et thermomécaniques dans Abaqus/Standard et Abaqus/Explicit, notamment : Les simulations thermiques en régime établi et en transitoire Les problèmes de cavités radiatives Les effets de chaleur latente de fusion ou solidification Les analyses thermomécaniques séquentiellement couplées, pleinement couplées ou adiabatiques Le contact en thermique Des exemples d'application industriels seront proposés en illustration. - Introduction aux analyses thermiques - Propriétés matériau et éléments o TP : analyse d'un réacteur nucléaire, propriétés et éléments - Procédures pour une analyse thermique o TP : analyse d'un réacteur nucléaire, procédures - Chargements et conditions aux limites en thermique : o TP : analyse d'un réacteur nucléaire, chargements et conditions aux limites - Interfaces thermiques o TP : analyse d'un réacteur nucléaire, contact thermique - Analyses thermomécaniques - Analyses thermomécaniques séquentiellement couplées o TP : analyse d'un réacteur nucléaire, calcul des contraintes liées à la dilatation - Analyses pleinement couplées o TP : analyse d'un disque de frein - Analyses adiabatiques - Optionnel : convection forcée, cavités radiatives, fatigue thermique

27 Introduction unifiée à Abaqus (5 jours) Ce cours s adresse aux nouveaux utilisateurs Abaqus qui disposent d Abaqus/CAE. Aucune connaissance Abaqus n est donc requise, mais des notions sur la méthode des éléments finis et la mécanique des milieux continus sont souhaitables. Ce cours est une introduction globale aux possibilités de modélisation et d analyse d Abaqus. Il aborde la résolution des problèmes linéaires et non-linéaires, ainsi que la préparation, la soumission, le suivi d'un calcul et la visualisation des résultats dans l environnement interactif Abaqus. Il s agit d une présentation unifiée des produits Abaqus/CAE, Abaqus/Standard, et Abaqus/Explicit qui s articule autour des différentes étapes pour la réalisation d une étude. De nombreux travaux pratiques sont intégrés au cours et consolident les notions abordées, permettant ainsi aux participants d acquérir une expérience sur la résolution de problèmes typiques. - Présentation d Abaqus o TP : analyse statique linéaire d une poutre encastrée - Géométrie et conception dans Abaqus o TP : création d une géométrie native, import et réparation de géométrie - Travail à partir de maillages orphelins o TP : import et édition d un maillage orphelin : modèle de pompe - Modèles matériaux et propriétés de section o TP : matériaux et propriétés de section - Assemblages dans Abaqus o TP : assemblage de parts : modèle de pompe - Steps, sorties, chargements et conditions aux limites o TP : steps et chargement : modèle de fluage de tube et modèle de pompe - Maillages de géométries natives ou importées o TP : maillage structuré, par balayage et maillage libre JOUR 3 : - Gestion des calculs et post-traitement o TP : modèle de fluage de tube - Analyses statiques linéaires o TP : "multiple load cases" o TP : analyse statique linéaire d'une plaque oblique - Prise en compte des non-linéarités géométriques et matériau o TP : analyse statique non-linéaire d'une plaque oblique JOUR 4 : - Analyses "multi-steps" et restart o TP : déchargement d'une plaque oblique - Contraintes cinématiques et connexions o TP : contraintes de collage : modèle de pompe - Interactions (contact) o TP : analyse statique non-linéaire : modèle de pompe JOUR 5 : - Introduction aux analyses dynamiques o TP : analyse dynamique d'une plaque oblique et impact de canalisations - Problèmes quasi-statiques fortement non-linéaires o TP : simulation de laminage sur une plaque épaisse - Analyse thermiques et thermomécaniques o TP : analyses thermomécaniques d une intersection de tube

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