Exercice 5 : contrainte et charge du rouleau

Dans cette activité, vous spécifiez des contraintes structurelles de déplacement zéro aux 3 degrés de liberté de translation du rouleau, de sorte qu'il peut uniquement tourner autour de l'axe de rotation. Vous imposez ensuite au rouleau une vitesse de rotation constante qui dure pendant toute la durée de l’événement, de sorte qu’il pivote et aplatisse la dalle en acier qui passe dessous.

Puisque le rouleau est déjà en marche et pour éviter que le choc d'accélération instantanée de la vitesse de rotation imposée, vous définissez également une vitesse angulaire initiale correspondant à la condition de limites de vitesse de rotation imposée.

Pour contraindre le rouleau, vous :

• Appliquez une contrainte structurelle fixe aux 3 degrés de liberté de translation
• Appliquez une vitesse de rotation imposée de 314,159 rad/s au rouleau, autour de l'axe Z
• Définissez la courbe de multiplicateur qui contrôle la vitesse de rotation imposée, pour garantir une vitesse de rotation constante
• Appliquez une vitesse angulaire initiale pour correspondre à la vitesse de rotation imposée.

Conditions préalables

• L’exercice 4 est terminé.

Étapes

1. Définissez les contraintes structurelles pour fixer les trois degrés de liberté de translation du rouleau.

   1. Cliquez sur (espace de travail Simulation > onglet Configuration > panneau Contraintes > Contraintes structurelles) pour ouvrir la boîte de dialogue Contraintes structurelles.

   2. Vérifiez que le Type de contrainte est défini sur Fixe.

   3. Cliquez sur le rouleau dans la zone de dessin pour le sélectionner comme cible.

      Remarque : puisqu’il s’agit d’un corps rigide, le corps entier est sélectionné et trois degrés de liberté de rotation s’affichent dans la boîte de dialogue Contraintes structurelles en plus du degré de liberté de translation habituel.

   4. Cliquez sur Rx, Ry et Rz Axe pour les désélectionner, afin que seuls les trois degrés de liberté de translation soient fixes.

      

   5. Cliquez sur OK pour définir les contraintes et fermer la boîte de dialogue.

2. D’après les informations de présentation, le rouleau tourne à 314,159 rad/s. Imposez une vitesse de rotation de 314,159 rad/s au rouleau, autour de l’axe Z.

   1. Cliquez sur (espace de travail Simulation > onglet Configuration > panneau Contraintes > Rotation imposée) pour ouvrir la boîte de dialogue Rotation imposée.

   2. Cliquez sur le rouleau dans la zone de dessin pour l’identifier en tant que corps.

      Remarque : vous pouvez uniquement sélectionner Corps rigides.

   3. Définissez le type de contrainte sur Vitesse de rotation.

   4. Sélectionnez le composant Omega z pour définir la direction.

   5. Si nécessaire, cliquez sur Modifier les unités et remplacez les unités par rad/s.

   6. Définissez la valeur de Magnitude OmegaZ sur 314,159 rad/s.

      

3. Définissez le mouvement du rouleau, de sorte qu’il se déplace à une vitesse de rotation constante de 314,159 rad/s pour la durée de l’événement.

   1. Dans la boîte de dialogue Rotation imposée, cliquez sur Courbe de multiplicateur pour ouvrir la boîte de dialogue Courbe de multiplicateur.

   2. Dans la partie droite de la boîte de dialogue, saisissez 1 comme Multiplicateur à Heure 0 afin que le rouleau se déplace à 314,159 rad/s au début.

   3. Sur la ligne 2, vérifiez que le Temps est défini sur 0,002, ce qui correspond à la durée de l’événement que vous avez définie dans les paramètres, puis définissez à nouveau le multiplicateur sur 1 afin que le rouleau continue à se déplacer à 314,159 rad/s pendant toute la durée.

   4. Appuyez sur la touche Entrée de votre clavier pour accepter les valeurs.

      

   5. Cliquez sur OK pour accepter la courbe et fermer la boîte de dialogue Courbe de multiplicateur.

   6. Cliquez sur OK pour appliquer la vitesse de rotation imposée et fermer la boîte de dialogue.

      Remarque : une flèche verte s’affiche pour indiquer la direction de la rotation imposée.

4. Appliquez une vitesse angulaire initiale au rouleau de 314,159 rad/s. Utilisez un bord du rouleau comme Référence d’emplacement et la face avant de la dalle en acier comme Référence de direction.

   1. Cliquez sur (espace de travail Simulation > onglet Configuration > panneau Charges > Vitesse angulaire initiale) pour ouvrir la boîte de dialogue Vitesse angulaire initiale.

   2. Sélectionnez le rouleau dans la zone de dessin pour le sélectionner en tant que corps.

   3. Vérifiez que l’option Type de direction est définie sur Normale.

   4. Si nécessaire, cliquez sur Modifier les unités et remplacez les unités par rad/s.

   5. Dans la boîte de dialogue Vitesse angulaire initiale, cliquez sur Sélectionner associée à Référence d’emplacement pour l’activer, puis cliquez sur une arête circulaire du rouleau.

      Remarque : cela définit le centre du cercle comme emplacement de l’axe de rotation.

   6. Dans la boîte de dialogue Vitesse angulaire initiale, cliquez sur Sélectionner associée à Référence de direction pour l’activer, puis cliquez sur la face avant de la dalle en acier.

      Remarque : cette option identifie la direction Normale qui définit l’axe de rotation.

   7. Dans la boîte de dialogue Vitesse angulaire initiale, cliquez sur Inverser la direction afin que la direction de la flèche orange corresponde à celle de la flèche verte.

   8. Définissez la magnitude sur 314,159 rad/s.

      

   9. Cliquez sur OK pour appliquer la charge et fermer la boîte de dialogue.

Résumé de l’exercice 5

Dans cet exercice, vous avez

• Appliqué une contrainte structurelle fixe aux 3 degrés de liberté de translation
• Appliqué une vitesse de rotation imposée de 314,159 rad/s au rouleau, autour de l'axe Z
• Défini la courbe de multiplicateur pour garantir une vitesse de rotation constante
• Appliqué une vitesse angulaire initiale pour correspondre à la vitesse de rotation imposée.