Géométrie et maillage / avec surface de glissement
Introduction
Ce paragraphe traite du mouvement de translation ou rotation avec glissement de la partie mobile par rapport à la partie fixe.
Technique utilisée
La technique utilisée consiste à dissocier les différentes parties : parties fixe et partie mobile. Comme dans le cas précédent, ces parties fixes et mobiles ne sont pas remaillées.
Cette technique est détaillée dans les blocs suivants.
Surface de glissement
Nous désignons par surface de glissement la surface située entre les volumes de deux ensembles mécaniques en mouvement l'un par rapport à l'autre.
| Exemple de glissement | |
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Dédoublement des objets
Pour permettre le glissement de la partie mobile (par rapport à la partie fixe), un dédoublement des objets géométriques (points, lignes et faces) et des objets de maillage (nœuds, éléments linéiques et éléments surfaciques) est effectué au niveau de la surface de glissement. Les ensembles mécaniques deviennent alors du point de vue géométrie et maillage entièrement indépendants.
Lorsque la partie mobile tourne, les nœuds des éléments volumiques de part et d'autre de la surface de glissement ne sont plus alors forcément en vis à vis. Ceci est illustré sur la figure ci-dessous.
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Position 0° |
Position 35° |
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Les nœuds du maillage de la partie fixe et de la partie mobile sont en vis-à-vis au niveau de la surface de glissement |
Les nœuds du maillage de la partie fixe et de la partie mobile ne sont plus en vis-à-vis au niveau de la surface de glissement |
Dans cette situation, un maillage non conforme est autorisé au niveau de la surface de glissement.
Technique de «raccordement du maillage»
La technique utilisée pour « raccorder le maillage » de part et d'autre de la surface de glissement consiste en une interpolation des valeurs nodales des éléments surfaciques.
Chaque valeur nodale sur chaque nœud d'un élément surfacique d'un côté est exprimée en fonction des valeurs nodales de l'élément surfacique en regard de l'autre côté par une combinaison linéaire ; et ceci afin d'assurer la continuité de la variable d'état.
Conseil de maillage
Il est donc important que la taille des éléments surfaciques en vis-à-vis soit approximativement le même, quel que soit l'angle de rotation. Ceci est illustré sur les figures ci-dessous.
| Conseil | ||
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| Maillage conseillé |
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Maillage déconseillé (densité de nœud inhomogène sur la circonférence) |
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Géométrie de la surface de glissement
La surface de glissement est :
- soit une surface de révolution (pour un mouvement de rotation autour de l'axe) : surface cylindrique, conique ou plane (cf. figure ci-contre)
- soit une surface plane (pour un mouvement de translation dans le plan)
Dans le cas où la surface de glissement est une surface cylindrique on parlera alors de cylindre de glissement.