Importer une distribution de contraintes mécaniques dans Flux 2D

Introduction

Comme indiqué dans la page présentant la propriété B(Stress), les matériaux ayant une propriété magnéto-mécanique peuvent être assignés à des régions magnétiques feuilletées non-conductrices dans Flux 2D. Dans ces régions, la distribution du stress mécanique sur la région peut être utilisée pour modifier la relation constitutive B(H) de leurs matériaux. Cette fonctionnalité permet aux utilisateurs de modéliser les effets magnéto-mécaniques résultant de contraintes mécaniques (par exemple, les forces centrifuges ou les contraintes résiduelles liées à la fabrication).

La distribution des contraintes mécaniques régissant cet effet dans une région feuilletée peut être évaluée à l'aide d'un logiciel dédié à la mécanique des structures tel que SimLab/OptiStruct et être ensuite importée dans un projet Flux en tant que grandeur spatiale. Cette page décrit comment importer une distribution de contraintes mécaniques issues de ce logiciel dans Flux pour créer cette grandeur spatiale dédiée.

Importer une distribution à partir de SimLab/OptiStruct

Pour importer une distribution de contraintes mécaniques dans un projet Flux 2D en tant que grandeur spatiale, deux fichiers issus de SimLab/OptiStruct sont nécessaires en entrée, à savoir :

  • Un fichier de maillage (extension .fem) représentant le support sur lequel la distribution des contraintes a été évaluée. Typiquement, ce maillage est associé aux parties ferromagnétiques du dispositif (par exemple, le rotor ou le stator d'une machine) et correspond à leur discrétisation utilisée dans la simulation de mécanique réalisée avec SimLab/OptiStruct.
  • Un fichier de données complémentaire (extension .txt) stockant les valeurs de contraintes sur le maillage précédent. Ces contraintes doivent être exprimées sous forme de valeurs scalaires sur les nœuds (typiquement la valeur de la contrainte de von Mises) en MPa.
    Remarque : Les contenus des deux fichiers ci-dessus sont évidemment liés, mais sont générés séparément dans SimLab/OptiStruct par deux actions de post-traitement différentes. Pour plus d'informations sur la manière de générer ces fichiers, veuillez vous référer au guide de l'utilisateur de SimLab/OptiStruct.

Une fois que ces fichiers sont disponibles, et pendant l'étape de pre-processing d'un projet Flux 2D contenant des régions magnétiques feuilletées non-conductrices, l'import peut être exécuté comme suit :

  • dans le menu Physique, sélectionnez Stress mécanique ;
  • puis, choisissez la commande Importer une distribution spatiale à partir de SimLab/OptiStruct.
Cette dernière action ouvre la boîte de dialogue Importer une distribution spatiale à partir de SimLab/OptiStruct. Dans son onglet Général :
  • fournissez le chemin d'accès au Fichier de maillage décrivant le support (fichier .fem), c'est-à-dire le premier fichier SimLab/OptiStruct mentionné ci-dessus.
  • fournissez le chemin d'accès au Fichier contenant les valeurs du stress associées au support (fichier .txt), c'est-à-dire le deuxième fichier SimLab/OptiStruct mentionné ci-dessus.
  • fournissez une liste des Régions avec une dépendance au stress mécanique, c'est-à-dire les Régions magnétiques feuilletées non conductrices avec l'option Dépendance du stress mécanique qui seront influencées par la distribution des contraintes mécaniques importée en tant que grandeur spatiale.
  • fournissez une chaîne de caractères représentant le Nom de la grandeur spatiale associée au stress qui sera générée par l'import.

L'import d'une distribution de contraintes crée également des entités qui ne sont visibles que dans le contexte d'Import/Export de données. Plus précisément, l'algorithme d'import mappe les valeurs de contraintes mécaniques et le support de maillage des fichiers d'entrée dans le maillage du projet Flux 2D et dans les régions sélectionnées à l'aide d'une quantité spatiale. Par conséquent, un Support de données et une Collection de données sont créés au cours du processus.

Remarque : Le maillage utilisé dans la simulation de mécanique et stocké dans le fichier .fem ne doit pas nécessairement être égal ou similaire au maillage généré par Flux 2D dans le projet. Cependant, il est recommandé d'utiliser une géométrie de base identique dans la simulation de mécanique, afin de s'assurer que les opérations de mappage effectuées lors de l'import ne produiront pas de résultats inattendus.

Ainsi, il est également possible de configurer les paramètres non obligatoires suivants dans l'onglet Avancé :

  • le Nom du support de données générée lors de l'import ;
  • le Nom de la collection de données importée générée lors de l'import ;
  • le Repère dans Flux 2D qui correspond au système de coordonnées implicite dans les fichiers d'entrée.
Enfin, cliquez sur le bouton OK pour compléter le mappage et l'import. Flux 2D va alors :
  • créer une grandeur spatiale contenant la distribution des contraintes mécaniques et
  • activer l'option Dépendance du stress mécanique des régions fournies dans la liste. Leur paramètre Type de contrainte sera également réglé sur Définie par une distribution variable dans l'espace, et la grandeur spatiale générée sera utilisée pour décrire leur Stress uniaxial équivalent (MPa).