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COSMOS Motion
CosmosMotion 2006-
2007
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Sommaire
• Interface Utilisateur de COSMOSMotion
• Présentation produit
• Quelques nouveautés de la version 2006-2007
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Interface Utilisateur
Menu déroulant
Assistant de création
Barre d’outils
Arbre de construction
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Présentation CosmosMoti
on
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Pivot Pivot glissant Glissière Rotule
Cardan Plan Encastrement Vis
Les liaisons simples sont utilisées pour contraindre le mouvement relatif de deux corps rigides en les connectant physiquement.
Liaisons cinématiques standards
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Liaisons cinématiques standards
Étant donné qu'une liaison vis contraint un degré de liberté en mettant en relation une translation et une rotation, nous divisons ce degré de liberté entre la translation et la rotation.
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Liaisons primitives
Sur ligne Sur Plan
Les liaisons primitives servent à appliquer des liaisons géométriques standard.
permet uniquement un mouvement entranslation d'une pièce par rapport à une autre
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Création de liaisons et de liaisons primitives
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Couple le mouvement d'une liaison pivot, pivot glissant ou glissière au mouvement d'une autre liaison pivot, pivot glissant ou glissière.
Un coupleur supprime un degré de liberté supplémentaire du modèle Motion.
Coupleurs
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Mouvements moteurs
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)])((180
sin[ 0
TtAmpMoyd
Mouvements moteurs
Temps (t)
Dé
pla
cem
en
t
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Mouvements moteurs
Temps (t)
Dé
pla
cem
en
t
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Les fonctions AKISPL et CUBSPL sont utilisées pour relier ces points de données.
Cubic : OK même si les points ne sont pas régulièrement espacés.
Akima : Très rapide mais les points doivent être régulièrement espacés.
Mouvements moteurs
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Force ressort F=-kx Force d’action
Ressorts Linéaires
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Couple ressort M=-kΔθCouple d’action
Ressorts de torsion
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Force d’actionAmortissement F=-cv
Amortisseurs Linéaires
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Amortisseurs de torsion
Couple d’action
.Amortissement M=-cθ
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Pièce sur laquelle la force est appliquée
Pièce servant de référence pour la direction de la force
Si la force est reliée au bâti, la direction de la force est fixe.
Les fonctions s’appliquent de la même manière que pour les mouvements moteurs
Les forces agissent sur une seule pièce
Composant de référence : on indique à CM le composant qu’il doit prendre en compte pour orienter la force.Direction; On lui dit quelle arête ou quelle normale à une face du composant de référence va servir de direction.
Force et moment d’action simple
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Première pièce
Seconde pièce
La direction de la force est la liaison des points des deux pièces
Les fonctions s’appliquent de la même manière que pour les mouvements moteurs
La valeur de la force est égale et de signe opposé sur les 2 pièces
Force et moment d’action réaction
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Force d’impact
• Les forces d'impact sont utilisées pour simuler la collision entre deux pièces. Lorsque deux pièces se rapprochent à une distance spécifiée, ou moindre, la force d'impact devient active et une force spécifiée par les paramètres d'impact est appliquée aux deux pièces qui entrent en collision
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Force d’impact
000max0 )0,,,()( xxsixdxxSTEPxCxxkF vitessee
Force de ressort d’une force d’impact unidirectionnelle
Force d’amortissement d’une force d’impact unidirectionnelle
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Force d’impact• Distance: Durant la simulation, quand la distance entre les point
d'impact des pièces est égale à ce paramètre, l'impact se produit.
• Rigidité: il s'agit de la raideur de l'interaction aux limites entre les deux pièces. Celle-ci doit être réglée approximativement à la raideur du matériau des deux pièces qui entrent en collision.
• Exposant: l'exposant de la caractéristique force-déformation. COSMOSMotion modélise la collision en utilisant une fonction de force exponentielle. Pour les caoutchouc, on prendra un exposant de 2 ou 3. Pour les métaux; 1.3-1.5
• Amortissement Max: le coefficient d'amortissement maximum de l'interaction aux limites. Indique la perte d’énergie enregistrée lors de la collision (souvent 0.1 à 1% de K).
• Pénétration: la distance de pénétration aux limites lorsque l'amortissement complet a lieu. Plus elles se pénètrent, plus la valeur de l’amortissement augmente jusqu'à sa valeur max pour cette valeur de pénétration
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Came
Galet suiveur
Contact
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Contact 3D
Courbes co-planaires
Contact
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Contact
• Point - courbe - Impose à un point d'un corps rigide d'être en contact avec une courbe d'un deuxième corps rigide
• Courbe - courbe - Force une courbe à rester en contact avec une deuxième courbe.
• Contact 3D - Applique une force pour empêcher les corps de pénétrer l'un dans l'autre. Cette option n'est active que si les pièces sont en contact.
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Came
Galet suiveur
Contact courbe-courbe
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Contact courbe-courbe
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Contact 3D
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Définition du contact 3D
• I- Basé sur K, C, L et n (comme la force d’impact)
• II- Basé sur le coefficient of Restitution (ou coefficient de perte d’énergie): autre méthode de gestion de pénétration. Basé sur la conservation du moment en fonction de la perte d’énergie pendant la pénétration.Se rapporte à la capacité des matériaux à restituer l’énergie mise en jeu lors de chocs. Par exemple, une balle à rebond à un fort coefficient de restitution, alors qu’une balle en mousse en a un faible.
• Conseillé lorsque les pièces ne sont pas en contact continu.
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Définition du contact 3D
• Friction
Les forces de friction de Coulomb sont basées sur 2 coefficients: statique et dynamique. Le coefficient statique est utilisé pou calculer les forces de friction lorsque la pièce est au repos.
Vitesse (mm/sec)
Vitesse transitionnelle de friction statique : 0,1 mm/secVitesse transitionnelle de friction dynamique : 10 mm/secCoefficient de friction statique : 0,30Coefficient de friction dynamique : 0,25
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Excel
Un fichier texteUne animation AVI / VRMLCOSMOSWorks
Export de résultats vers…
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Système de coord. des résultats
I- Résultats Internes (dans COSMOS Motion)• Les résultats sur les pièces sont donnés dans
le système de coordonnées global.• Les résultats de type ‘déplacement’, ‘vitesse’,
‘accélération’ des liaisons sont donnés dans le système de coordonnées de la liaison
• Les Forces et moments de réaction sont donnés dans le système de coordonnées global. Les forces et moments de réaction aux liaisons sont mesurés à l’origine de la liaison.
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Type de liaisonAxe de liaison
Direction de la liaison
Pivot Axe Z Axe de rotation
Pivot glissant Axe ZAxe de rotation / translation
Glissière Axe Z Axe de translation
Appui plan Axe Z Normal au plan
Rotule Axe Z ------------------------------------
Cardan Axe Z Axes définis sur pièces
Encastrement Axe Z Normal au plan
Hélicoïdale Axe ZAxe de rotation / translation
Point sur ligne Axe Z Axe de translation
Point sur plan Axe Z Normal au plan
Axes parallèles Axe Z Axes définis sur pièces
Orientation Axe Z Normal au plan
Axes perpendiculaires
Axe Z Axes définis sur pièces
Système de coord. des résultats
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Système de coord. des résultats
II- Résultats externes (en export)
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But : Import des chargements dynamiques
Après avoir vérifié que le mécanisme fonctionne correctement dans COSMOS Motion, vous voudrez aussi vérifier que les efforts générés au cours du cycle seront supportés de manière satisfaisante par les pièces.
Avec COSMOSWorks, vous pouvez importer automatiquement les chargements depuis COSMOSMotion afin de vérifier la tenue des pièces de votre mécanisme.
Export des résultats vers CosmosWorks
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Export des résultats vers CosmosWorks
1. Lancer votre étude dynamique. Sauvegardez votre étude.
2. Repérer pour une liaison ou une pièce le pas de temps critique (exemple; Force de réaction de liaison maximale).
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3. Pour les liaisons de la pièce à analyser, sélectionnez les faces définissant les liaisons. (i.e où les chargements seront appliqués dans CW)
4. Dans la barre de menu de COSMOSWorks, cliquez ‘Import de Chargements Dynamiques’.
5. Dans la boîte de dialogue Importer des Chargements Dynamiques, sélectionnez la pièce que vous voulez analyser dans COSMOSWorks et la/les pas de temps de l’étude.
Export des résultats vers CosmosWorks
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6. Ouvrez la pièce à étudier en analyse structurelle et ouvrez cette pièce.
7. Passez dans COSMOSWorks; une étude statique a été automatiquement créée.
Export des résultats vers CosmosWorks
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Solveur et Hyperstatisme
• Lorsqu’un système est hyperstatique, deux liaisons ou plus « combattent » pour contraindre un degré de liberté.
• Dans les cas simples, le solveur supprime automatiquement les contraintes redondantes.
• Dans des situations plus complexes, le solveur peut ne pas supprimer les bonnes contraintes. La simulation s’effectue mais peut ne pas donner les résultats escomptés.
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Solveur et Hyperstatisme
• Le solveur recherche les contraintes redondantes et essaie de les résoudre
• Le solveur suit une certaine logique dans la suppression des contraintes redondantes. Celles-ci seront libérées selon l’ordre suivant :
•Contraintes de rotation
•Contraintes de translation
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Solveur et Hyperstatisme
• Cela signifie que :• Le solveur recherche les contraintes de rotation
redondantes qu’il peut supprimer.• S’il ne peut totalement résoudre l’hyperstatisme
de cette manière, il essaie ensuite de supprimer des contraintes de translation.
• Si le processus échoue, le solveur s’arrête et affiche un message demandant de vérifiez les contraintes superflues ou contradictoires dans le mécanisme (ou de vérifier s’il est dans une position bloquée).
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COSMOS Motion
Les nouveautés CosmosMoti
on 2006-2007
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COSMOSMotion 2006-2007
• Prise en charge des contraintes d’engrenage, de came et de limite
• Intégration avec la simulation de mouvement
• Liaisons flexibles • Ressorts et amortisseurs
non linéaires
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COSMOSMotion 2006-2007
• Positionnement de liaisons à l’aide de points d’esquisse
• Courbe SW 3D à partir des tracés de trajectoires
• Comparaison des résultats de différentes simulations