INSA – UF I4GMEF11 – Calcul Eléments Finis TP n°1 – Page 1 

   

Exercice . On s’intéresse à la structure simple représentée ci‐après :  

        Pièce 1 = plaque : hauteur plaque= 90mm 

           

Pièce 2 = bride :  

        

Pièce 3 = tube : Longueur du tube = 500mm. Le tube est emmanché dans la bride sur toute la hauteur de la bride (35mm).

L’ajustement est supposé parfait. 

Matériaux. Les 3 pièces sont en acier. E = 210 000 MPa, nu = 0.3  Conditions aux limites. Les deux flancs latéraux intérieurs de la plaque 1 sont fixés à un bâti rigide.

Chargement. Une force F est appliquée à l’extrémité du tube, avec Fx = 10N, Fy = 200N, Fz = 10N. 

On demande d’établir les modèles les plus pertinents, dans l’esprit d’un bon rendement objectif/coût,

pour répondre successivement aux deux objectifs suivants : 

Objectif 1 : maîtriser les déplacements sous‐charge du point d’application de l’effort. On suppose que

la bride 2, qui  assure  l’ancrage du  tube  sur  la plaque, possède une  raideur  assez  importante pour

considérer que les déplacements qu’elle induit sont d’ordre 2 devant ceux dus à la plaque et au tube.

INSA – UF I4GMEF11 – Calcul Eléments Finis TP n°1 – Page 2 

On souhaite (i) vérifier que l’épaisseur de la plaque 1 est suffisante pour limiter les déplacements du

point d’application de l’effort à 0.1 mm dans chacune des 3 directions x, y et z, sinon redimensionner

cette  épaisseur  pour  atteindre  cet objectif ;  (ii)  vérifier  au  passage  que  les  contraintes maximales

dans les pièces restent faibles devant la limite élastique 

  Objectif 2 : vérifier que  les concentrations de contrainte au niveau du rayon de raccordement entre

la région cylindrique et la région plane de la bride 2 n’atteignent pas une valeur critique.