Pourquoi un calcul dédié
Un impact met en jeu des contacts, de grandes déformations et parfois la rupture du matériau. Un calcul statique équivalent avec un coefficient dynamique forfaitaire ne dit pas où se produisent les dommages ni si la structure garde sa fonction.
La simulation explicite suit l'événement pas à pas : arrivée de l'impacteur, déformation, rebond, impacts suivants si le scénario en prévoit plusieurs. L'état plastique laissé par un choc est conservé pour le suivant, ce qui permet de traiter les essais répétés exigés par certaines normes.
Ce que je vérifie
- Déformation plastique maximale comparée à l'allongement à rupture, et zones de rupture éventuelles.
- Déformation résiduelle et ouverture créée, par exemple le passage possible d'une personne.
- Non-arrachement des chevilles et des liaisons au sol ou au voile.
- Maintien de l'objet dans ses guidages : rails, butées, logements.
- Fissuration des matériaux fragiles (béton, mortier) et tenue de l'étanchéité.
Ma méthode
- Le scénario. Masse, vitesse et point d'impact, ou hauteur et orientation de chute. Je retiens la configuration la plus pénalisante, par exemple une chute sur l'angle qui sollicite localement une bride.
- Le modèle. Maillage adapté à la zone d'impact, contacts automatiques, lois matériau avec rupture, béton endommageable quand il y en a.
- Le contrôle. Bilan d'énergie, énergie d'hourglass limitée, contrôle de l'ajout de masse quand le pas de temps l'impose.
- Le dépouillement. Déformations, efforts dans les liaisons, ouvertures, animation de l'événement pour l'expliquer à votre client.
Exemples d'affaires
Quelques études tirées de mes archives, décrites sans les données confidentielles des clients.
- Porte anti-bélier coulissante, 30 impacts de 600 kg à 3 m/sImpacts au centre et en rive de porte, de l'extérieur vers l'intérieur. Ouverture maximale de 207 mm pour 300 mm admis, chevilles au sol et sur le voile vérifiées, porte maintenue dans ses rails.
- Chute de colis de déchets de 1 000 et 1 800 LChute sur l'angle supérieur, côté orifice de remplissage. Conteneur acier, coque béton et mortier d'enrobage modélisés : fissuration du mortier et de la coque acier sous la bride, tenue de la visserie du couvercle et conclusion sur l'étanchéité.
- Impact d'un projectile sur une porte de bâtiment nucléaireProjectile défini selon la méthode de prise en compte des tornades d'un guide de sûreté. Vérification de la porte et de son chevillage en partie basse.
Référentiels et outils
Questions fréquentes
LS-DYNA ou RADIOSS : lequel choisir ?
Les deux sont des solveurs explicites éprouvés pour l'impact et le crash. Je choisis selon les données d'entrée de votre projet, par exemple un modèle client existant, et selon les lois matériau à utiliser. Le résultat attendu, lui, ne dépend pas du logiciel.
Comment savoir si un calcul explicite est fiable ?
On contrôle le bilan d'énergie (l'énergie totale doit se conserver), l'énergie parasite d'hourglass, l'effet d'un maillage plus fin et l'ordre de grandeur par un calcul simple, comme l'énergie cinétique à absorber.
Peut-on simuler plusieurs impacts successifs ?
Oui. Les impacts s'enchaînent dans une même simulation, ou par reprise du calcul, pour conserver les déformations plastiques laissées par chaque choc.
Préparer votre demande
Indiquez la masse et la vitesse de l'impacteur, ou la hauteur et l'orientation de chute, le nombre d'impacts, les plans de la structure et le critère d'acceptation.
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