Les composites sont des matériaux qui associent différentes propriétés. En combinant des matériaux, on obtient un matériau composite avec des propriétés améliorées. Dans cet article, nous vous présentons les fondamentaux et les processus de conception des pièces composites dans 3DEXPERIENCE CATIA.
Qu’est-ce que les composites ?
Les composites sont des matériaux composés de deux matériaux avec des propriétés différentes. L’un de ces matériaux est constitué de fibres, appelé phase de renforcement, tandis que l’autre est un matériau continu appelé phase matricielle. La phase matricielle accepte la charge sur une grande surface et la transfère à la phase de renfort, qui accepte la majeure partie de la charge. Cependant, la charge est uniquement acceptée le long des fibres. Ainsi, l’orientation des fibres dans la phase de renfort est très importante pour les composites et c’est pourquoi la conception des pièces composites peut être si complexe.
Les défis de la CAO et comment CATIA les résout
La conception et la fabrication de pièces composites présentent certains défis pour les ingénieurs, notamment la gestion de grandes quantités de données, l’absence d’ingénierie simultanée, l’absence d’intégration entre l’analyse et la conception, ainsi que la difficulté de prévoir les problèmes de fabrication à l’avance. CATIA, avec sa fonctionnalité de conception de composites, parvient à surmonter ces défis. Par exemple, CATIA gère efficacement les grandes quantités de données, permet l’ingénierie simultanée en réservant plusieurs versions d’une pièce, intègre les données de conception, de simulation et de fabrication, et permet la prévision des problèmes de fabrication grâce à la simulation de la pose manuelle des plis.
Approches de conception des composites dans CATIA
Dans CATIA Composites Design, la conception des composites est basée sur la définition des plis et de leur ordre d’empilement. Cette étape peut être réalisée selon l’une des trois approches suivantes : Grid, Import ou Manual. L’approche Grid est la plus couramment utilisée dans l’industrie et est utilisée pour la conception de grandes pièces complexes. Les approches Import et Manual sont également utilisées dans des cas spécifiques. Cet article se concentre principalement sur l’approche Grid et explique comment les approches Import et Manual s’intègrent dans ce processus.
Définition des composites et génération des plis
Avant de commencer la construction de la pièce composite, il est nécessaire de définir les paramètres du matériau composite tels que les matériaux, les directions des fibres, les stratifiés, etc. Ensuite, le support de la pièce composite, appelé base surface, est défini. Une grille est ensuite développée sur cette surface, et chaque cellule de la grille est assignée avec une direction de fibre et un matériau. Les cellules sont ensuite arrangées pour définir le contour des plis et l’ordre d’empilement.
Approche Excel/Import et approche manuelle
L’approche Excel/Import est similaire à l’approche Grid, mais la définition des plis et des séquences se fait dans une table externe. Cette approche est idéale pour reproduire des configurations composites existantes. L’approche manuelle, quant à elle, consiste à définir les plis un par un, en définissant leur contour, leur matériau et leur direction de fibre. Cette approche est idéale pour les pièces composites simples.
Finalisation de la conception
Une fois la définition des plis terminée, différents outils sont disponibles pour analyser les données composites, tels que l’analyse numérique, les échantillons de noyau et les coupes de section. CATIA permet également de préparer la fabrication en générant des dessins composites et des livres de plis, ainsi qu’en exportant les données pour les systèmes de projection laser.
Conclusion
CATIA Composites Design dans 3DEXPERIENCE est une solution puissante pour la conception de pièces composites. Avec ses fonctionnalités avancées et ses outils de simulation, CATIA facilite la conception et la fabrication de pièces composites. Pour en savoir plus sur CATIA Composites Design, consultez notre page produit CATIA et notre guide d’achat CATIA. Vous pouvez également visionner notre webinar enregistré pour en apprendre davantage sur les composites dans 3DEXPERIENCE CATIA.
