Cet article presente les aspects theorique, numerique et pratique d’une methode de calcul pour la description du comportement vibratoire de faisceaux tubulaires avec interaction fluide/structure (IFS). Il s’agit en particulier de rendre compte des effets inertiels caracteristiques de l’IFS dans la gamme des « basses frequences ». La methode proposee repose sur une description globale de la dynamique du faisceau ; elle est fondee sur un modele equivalent de l’interaction entre les tubes et le fluide, deduit a partir d’une analyse locale de la vibration du tube confine dans le faisceau. Cette methode d’homogeneisation peut etre mise en œuvre avec tout code de calcul elements finis proposant les operateurs « standards » de l’interaction fluide/structure (operateurs d’energie cinetique et potentielle fluide et structure ; operateurs de couplage fluide/structure). Deux exemples de validation pour des problemes elementaires sont proposes dans l’article sous forme d’une comparaison entre les approches « couplee » et « homogeneisee » ; un exemple d’application conclut l’expose et permet d’illustrer le caractere general de la methode.
{"title":"Méthodes numériques de calculs couplés fluide/structure - Méthode d'homogénéisation pour l'analyse vibratoire de faisceaux tubulaires","authors":"J. sigrist, Daniel Broc","doi":"10.51257/a-v1-bm5202","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm5202","url":null,"abstract":"Cet article presente les aspects theorique, numerique et pratique d’une methode de calcul pour la description du comportement vibratoire de faisceaux tubulaires avec interaction fluide/structure (IFS). Il s’agit en particulier de rendre compte des effets inertiels caracteristiques de l’IFS dans la gamme des « basses frequences ». La methode proposee repose sur une description globale de la dynamique du faisceau ; elle est fondee sur un modele equivalent de l’interaction entre les tubes et le fluide, deduit a partir d’une analyse locale de la vibration du tube confine dans le faisceau. Cette methode d’homogeneisation peut etre mise en œuvre avec tout code de calcul elements finis proposant les operateurs « standards » de l’interaction fluide/structure (operateurs d’energie cinetique et potentielle fluide et structure ; operateurs de couplage fluide/structure). Deux exemples de validation pour des problemes elementaires sont proposes dans l’article sous forme d’une comparaison entre les approches « couplee » et « homogeneisee » ; un exemple d’application conclut l’expose et permet d’illustrer le caractere general de la methode.","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"35 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2012-04-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115219529","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Olivia Penas, Régis Plateaux, J. Choley, Hubert Kadima, T. Soriano, Christophe Combastel, A. Rivière
Cet article presente les bonnes pratiques a mettre en œuvre pour concevoir des produits mecatroniques. La demarche de conception d'un systeme mecatronique peut etre abordee comme une declinaison de l'ingenierie des systemes avec ses specificites. La mecatronique necessite de replacer la conception du produit dans son cycle de vie global, et de mettre en œuvre simultanement une collaboration interdisciplinaire, utilisant une demarche commune d'integration. La specificite de la conception de produits mecatroniques reside dans les differents niveaux d'integration : fonctionnelle, multidomaine et physique, pour obtenir un produit avec une plus haute valeur ajoutee.
{"title":"Conception mécatronique - Vers un processus continu de conception mécatronique intégrée","authors":"Olivia Penas, Régis Plateaux, J. Choley, Hubert Kadima, T. Soriano, Christophe Combastel, A. Rivière","doi":"10.51257/a-v1-bm8020","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm8020","url":null,"abstract":"Cet article presente les bonnes pratiques a mettre en œuvre pour concevoir des produits mecatroniques. La demarche de conception d'un systeme mecatronique peut etre abordee comme une declinaison de l'ingenierie des systemes avec ses specificites. La mecatronique necessite de replacer la conception du produit dans son cycle de vie global, et de mettre en œuvre simultanement une collaboration interdisciplinaire, utilisant une demarche commune d'integration. La specificite de la conception de produits mecatroniques reside dans les differents niveaux d'integration : fonctionnelle, multidomaine et physique, pour obtenir un produit avec une plus haute valeur ajoutee.","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"49 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-10-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132501266","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Le couplage mecanique fluide/structure se rencontre dans de nombreuses situations industrielles et les phenomenes qui en decoulent ont un impact parfois important, notamment sur le dimensionnement des structures. La prise en compte des effets de ces couplages devient alors primordiale. La mise en œuvre de simulations numeriques complexes, necessitant de fortes capacites de calcul, est de nos jours plus simple et permet d’aborder les problematiques des divers couplages mecaniques fluide/structure existants. Ces methodes numeriques sont nombreuses et couvrent l’ensemble des situations physiques rencontrees. Deux classes de problemes coupes sont couramment distinguees, selon que le fluide est stagnant ou s’ecoulant, ce dernier cas presentant davantage de complexite en termes de modelisation mathematique mais aussi de comprehension physique.
{"title":"Méthodes numériques de calculs couplés fluide/structure - Cas du fluide s'écoulant : introduction","authors":"J. sigrist","doi":"10.51257/a-v1-bm5201","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm5201","url":null,"abstract":"Le couplage mecanique fluide/structure se rencontre dans de nombreuses situations industrielles et les phenomenes qui en decoulent ont un impact parfois important, notamment sur le dimensionnement des structures. La prise en compte des effets de ces couplages devient alors primordiale. La mise en œuvre de simulations numeriques complexes, necessitant de fortes capacites de calcul, est de nos jours plus simple et permet d’aborder les problematiques des divers couplages mecaniques fluide/structure existants. Ces methodes numeriques sont nombreuses et couvrent l’ensemble des situations physiques rencontrees. Deux classes de problemes coupes sont couramment distinguees, selon que le fluide est stagnant ou s’ecoulant, ce dernier cas presentant davantage de complexite en termes de modelisation mathematique mais aussi de comprehension physique.","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-10-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130317771","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Les systemes actuels de transmission de puissance reclament des solutions de moins en moins couteuses, mais de plus en plus fiables et legeres, avec par surcroit et dans certains domaines des contraintes de securite et de qualification. De nos jours, des methodologies de modelisation analytique simple, a base de lois d’echelles, s’appliquant aux differents domaines physiques, facilitent la conception preliminaire d’une chaine de transmission. Elles conduisent a une extrapolation rapide des caracteristiques des composants mecatroniques de ces chaines, en prenant en compte les differentes contraintes hydrauliques, electriques, mecaniques, auxquels ces derniers seront soumis. Les parametres issus de ces modeles peuvent etre utilises egalement dans des etudes d’integration geometriques et pour l’aide a la specification des composants.
{"title":"Chaînes de transmission de puissance mécatroniques - Mise en place des modèles d'estimation pour la conception préliminaire","authors":"M. Budinger, Jonathan Liscouet, B. Multon","doi":"10.51257/a-v1-bm8025","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm8025","url":null,"abstract":"Les systemes actuels de transmission de puissance reclament des solutions de moins en moins couteuses, mais de plus en plus fiables et legeres, avec par surcroit et dans certains domaines des contraintes de securite et de qualification. De nos jours, des methodologies de modelisation analytique simple, a base de lois d’echelles, s’appliquant aux differents domaines physiques, facilitent la conception preliminaire d’une chaine de transmission. Elles conduisent a une extrapolation rapide des caracteristiques des composants mecatroniques de ces chaines, en prenant en compte les differentes contraintes hydrauliques, electriques, mecaniques, auxquels ces derniers seront soumis. Les parametres issus de ces modeles peuvent etre utilises egalement dans des etudes d’integration geometriques et pour l’aide a la specification des composants.","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"37 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-10-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114421517","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pour chaque problematique de conception de systemes mecatroniques, peut etre proposee une solution methodologique basee sur le langage bond graph et la modelisation inverse. L'exemple d'un moteur a courant continu actionnant une charge inertielle en rotation permet d'illustrer l'idee principale de l'inversion. L'utilisation du bond graph dans le contexte de la modelisation directe et inverse autorise une methodologie s'inscrivant dans le cycle en V, entre la phase de definition fonctionnelle du produit (concepts) et celle geometrique des composants du produit a realiser (prototypes). Les concepts cles utilises, en particulier la notion d'analyse structurelle, permettent au concepteur de tester si son probleme de conception est bien pose. Il peut ainsi utiliser directement les donnees de son cahier des charges pour determiner les inconnues de son probleme de conception (dimensions des composants repondant aux criteres dynamiques et energetiques specifies).
{"title":"Bond graph pour la conception de systèmes mécatroniques","authors":"Wilfrid Marquis-Favre, A. Jardin","doi":"10.51257/a-v1-d3065","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-d3065","url":null,"abstract":"Pour chaque problematique de conception de systemes mecatroniques, peut etre proposee une solution methodologique basee sur le langage bond graph et la modelisation inverse. L'exemple d'un moteur a courant continu actionnant une charge inertielle en rotation permet d'illustrer l'idee principale de l'inversion. L'utilisation du bond graph dans le contexte de la modelisation directe et inverse autorise une methodologie s'inscrivant dans le cycle en V, entre la phase de definition fonctionnelle du produit (concepts) et celle geometrique des composants du produit a realiser (prototypes). Les concepts cles utilises, en particulier la notion d'analyse structurelle, permettent au concepteur de tester si son probleme de conception est bien pose. Il peut ainsi utiliser directement les donnees de son cahier des charges pour determiner les inconnues de son probleme de conception (dimensions des composants repondant aux criteres dynamiques et energetiques specifies).","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"6 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-08-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122197250","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Les systemes mecatroniques sont de plus en plus complexes. Ils induisent par voie de consequence de multiples defaillances. La securisation de ces systemes vise a combattre ces erreurs et a tenter d'en limiter le risque. Cet article s'interesse a l'aspect application logicielle, dont la securite passe par la maitrise de la qualite. Sont presentees quelques techniques de programmation tolerante (redondance, detection d'ereurs ou programmation defensive). Les fautes sont souvent dues au caractere artisanal de la realisation d'une application logicielle, et l'utilisation d'outils d'un environnement de developpement ne retire pas au logiciel sa complexite intrinseque.
{"title":"Sécurisation des systèmes mécatroniques. Partie 2 - Techniques de mises en sécurité d'une application logicielle","authors":"J-L. Boulanger","doi":"10.51257/a-v1-bm8071","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm8071","url":null,"abstract":"Les systemes mecatroniques sont de plus en plus complexes. Ils induisent par voie de consequence de multiples defaillances. La securisation de ces systemes vise a combattre ces erreurs et a tenter d'en limiter le risque. Cet article s'interesse a l'aspect application logicielle, dont la securite passe par la maitrise de la qualite. Sont presentees quelques techniques de programmation tolerante (redondance, detection d'ereurs ou programmation defensive). Les fautes sont souvent dues au caractere artisanal de la realisation d'une application logicielle, et l'utilisation d'outils d'un environnement de developpement ne retire pas au logiciel sa complexite intrinseque.","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"8 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2011-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116435085","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Cet article aborde la question du dimensionnement des assemblages de pieces planes minces. On s'interesse ici au cas du travail en matage-cisaillement, sous chargement statique a la rupture.? Ces structures sont caracterisees par le fait qu'elles comportent generalement plusieurs rangees de boulons et que la resistance de l'assemblage n'est pas determinee par celle du boulon le plus charge, mais par celle de l'ensemble des pieces assemblees. Dans ce dossier sera etudie le comportement des assemblages sous une sollicitation statique et notamment sera traite le probleme delicat du calcul de la repartition des charges sur les differentes rangees de fixation d'un eclissage.
{"title":"Calcul des assemblages vissés - Assemblages de pièces planes de faibles épaisseurs. Partie 1","authors":"J. Guillot","doi":"10.51257/a-v1-bm5564","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm5564","url":null,"abstract":"Cet article aborde la question du dimensionnement des assemblages de pieces planes minces. On s'interesse ici au cas du travail en matage-cisaillement, sous chargement statique a la rupture.? Ces structures sont caracterisees par le fait qu'elles comportent generalement plusieurs rangees de boulons et que la resistance de l'assemblage n'est pas determinee par celle du boulon le plus charge, mais par celle de l'ensemble des pieces assemblees. Dans ce dossier sera etudie le comportement des assemblages sous une sollicitation statique et notamment sera traite le probleme delicat du calcul de la repartition des charges sur les differentes rangees de fixation d'un eclissage.","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"37 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2010-10-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133548862","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Cet article a pour objectif de presenter les principes de securisation pouvant etre mis en oeuvre dans le cadre des systemes mecatroniques, afin de reduire le risque de defaillance. Un systeme mecatronique est compose d'elements de differentes natures : des composants mecaniques, electroniques et logiciels. Deux aspects particuliers sont abordes : les aspects "architecture materielle" (composante electronique) et les aspects "application logicielle" (composante informatique). La securisation d'une architecture materielle a ete l'occasion de nombreux travaux, qui ont permis de definir differents mecanismes tels que la detection des defauts, la diversite, la redondance temporelle, la redondance du materiel, la redondance des donnees et la reprise.
{"title":"Sécurisation des systèmes mécatroniques. Partie 1","authors":"J-L. Boulanger","doi":"10.51257/a-v1-bm8070","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm8070","url":null,"abstract":"Cet article a pour objectif de presenter les principes de securisation pouvant etre mis en oeuvre dans le cadre des systemes mecatroniques, afin de reduire le risque de defaillance. Un systeme mecatronique est compose d'elements de differentes natures : des composants mecaniques, electroniques et logiciels. Deux aspects particuliers sont abordes : les aspects \"architecture materielle\" (composante electronique) et les aspects \"application logicielle\" (composante informatique). La securisation d'une architecture materielle a ete l'occasion de nombreux travaux, qui ont permis de definir differents mecanismes tels que la detection des defauts, la diversite, la redondance temporelle, la redondance du materiel, la redondance des donnees et la reprise.","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"31 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2010-10-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121390513","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Cet article decrit l'architecture geometrique et le comportement dynamique global des transmissions par courroies poly-v. Le calcul des parametres geometriques permettant la definition d'une transmission est presente : angles d'enroulement, entraxes, longueurs de brins, longueur de la courroie. L'aspect dynamique est aborde via le calcul : tensions de pose, tensions dans les brins, vibrations angulaires des poulies et transversales des brins de courroies. La determination experimentale des caracteristiques de raideur est presentee. L'ensemble des elements de calcul est applique a un cas concret de transmission automobile.
{"title":"Entraînements par courroies striées - Architecture et dynamique globale","authors":"L. Manin, G. Michon","doi":"10.51257/a-v1-bm5690","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm5690","url":null,"abstract":"Cet article decrit l'architecture geometrique et le comportement dynamique global des transmissions par courroies poly-v. Le calcul des parametres geometriques permettant la definition d'une transmission est presente : angles d'enroulement, entraxes, longueurs de brins, longueur de la courroie. L'aspect dynamique est aborde via le calcul : tensions de pose, tensions dans les brins, vibrations angulaires des poulies et transversales des brins de courroies. La determination experimentale des caracteristiques de raideur est presentee. L'ensemble des elements de calcul est applique a un cas concret de transmission automobile.","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"29 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2010-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127129671","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
La conception collaborative est une organisation basee sur un systeme d'echange d'informations a distance entre deux ou plusieurs entreprises partenaires. Cette organisation necessite que les concepteurs eloignes puissent dialoguer sur le systeme mecanique en cours de conception (echange de donnees CAO, Conception Assistee par Ordinateur, en particulier) et cela en temps reel. Les methodes de travail peuvent aller de l'utilisation d'outils tres simples jusqu'a la mise en œuvre d'une organisation rigoureuse des echanges, utilisant des bases de donnees et des logiciels evolues (portails collaboratifs) afin d'assurer une coherence tout au long du projet et une gestion centralisee des modifications.
{"title":"Conception collaborative des systèmes et composants mécaniques","authors":"P. Devalan, J. Delplace","doi":"10.51257/a-v1-bm5001","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-bm5001","url":null,"abstract":"La conception collaborative est une organisation basee sur un systeme d'echange d'informations a distance entre deux ou plusieurs entreprises partenaires. Cette organisation necessite que les concepteurs eloignes puissent dialoguer sur le systeme mecanique en cours de conception (echange de donnees CAO, Conception Assistee par Ordinateur, en particulier) et cela en temps reel. Les methodes de travail peuvent aller de l'utilisation d'outils tres simples jusqu'a la mise en œuvre d'une organisation rigoureuse des echanges, utilisant des bases de donnees et des logiciels evolues (portails collaboratifs) afin d'assurer une coherence tout au long du projet et une gestion centralisee des modifications.","PeriodicalId":263627,"journal":{"name":"Fonctions et composants mécaniques","volume":"13 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2010-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127835864","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}