carte electronique

7/24/2019 Carte Electronique

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INSA UF I4GMEF11 Calcul Elments Finis Sance 5 Page 2

C. E#E$C%CE&

E.er""e /. Ca"te lect"#ni6ue !#u" un a!!a"eil destin 7 une e(!"ience s!atiale

=n tudie le c#m!#"tement mcani6ue dune ca"te lect"#ni6ue 6ui de"a 6ui!e" un a!!a"eil de mesu"e

6ui se"a em&a"6u su" un &all#n st"at#s!h"i6ue dans le cad"e dune e(!"ience.

3a ca"te est c#nstitue de deu( c#m!#sants !"inci!au( ?

@

Un su!!#"t dc#u! dans une !la6ue de F4. 3e F@4 *a&"iati#n de langlais Flame esistant 4,

est un mat"iau c#u"amment utilis !#u" la +a&"icati#n des ci"cuits im!"ims. Cest un c#m!#site

de "sine !#($ "en+#"c de +i&"e de e""e. Ses !"#!"its a"ient sel#n les di"ecti#ns *!a"all>le9

!e"!endiculai"e #u t"anse"se au sens des +i&"es,.

3es dimensi#ns du su!!#"t s#nt /H mm ( 'H mm ( 1.%5 mm.

@ Un ci"cuit intg" *de t$!e Mic"#Oae Integ"ated Ci"cuit @ MIC, im!lant su" un su&st"at en

Alumine. 3e c#m!#"tement mcani6ue de ce ci"cuit est celui du ca""eau dAlumine

3es dimensi#ns du ca""eau s#nt %5 mm ( %5 mm ( H./ mm.

3es ca"act"isti6ues mcani6ues des deu( mat"iau( *su!!#ses ici c#nstantes dans la !lage de

tem!"atu"e c#nsid"e, s#nt d#nnes ci@a!">s.

F4 *mat"iau #"th#t"#!e, ?

@ P"#!"its lasti6ues 6uialentes *utilise" Engine"ing C#nstants dans A&a6us,. M#dule de #ung ?

%4 GPa dans la di"ecti#n des +i&"es9 %H GPa dans la di"ecti#n !e"!endiculai"e au( +i&"es9 4 GPa dans

la di"ecti#n t"anse"se. C#e++icient Nu ? H.1% dans le !lan des +i&"es9 H.'2 dans les aut"es !lans.

M#dule G ? Q.4 GPa dans t#us les !lans.

@ C#e++icient de dilatati#n the"mi6ue ? 11.E@/

RC@1

dans la di"ecti#n des +i&"es9 15.E@/

RC@1

dans la

di"ecti#n !e"!endiculai"e au( +i&"es9 2H.E@/RC@1dans la di"ecti#n t"anse"se@ Masse #lumi6ue ? % Dg:dm

'

Alumine ?

@

M#dule de #ung ? 4HH GPa

@ C#e++icient de P#iss#n ? H.%5

@

C#e++icient de dilatati#n the"mi6ue ? 2.E@/

RC@1

@ Masse #lumi6ue ? '. Dg:dm'

@ sistance 7 la +le(i#n ? 'QH MPa

3e ca""eau dAlumine est c#ll au cent"e du su!!#"t en F4. 3a c#lle utilise est une !#($. 3a Bg

*tem!"atu"e de t"ansiti#n it"euse, de cette c#lle est gale 7 HRC.

3es !"inci!ales !hases du !"#cd de c#llage s#nt ? !"!a"ati#n des su"+aces9 dis!ense de la c#lle su" le

su!!#"t9 mise en !lace du ca""eau dalumine9 !#l$m"isati#n de la c#lle !a" mise en tue de lensem&le 7


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1%HRC !endant une heu"e9 !uis "e+"#idissement de 1%HRC 7 %HRC *am&iante, sel#n une diminuti#n linai"e

de @1RC !a" minute. =n c#nsid>"e 6ue les deu( c#m!#sants "estent li&"es de c#nt"ainte us6u7 la Bg *d#nc

de 1%HRC 7 HRC,9 !uis la c#lle se du"cissant 7 HRC9 les c#m!#sants saut#@c#nt"aignent de HRC 7 %HRC ca"

les deu( c#m!#sants #nt des c#e++icients de dilati#n the"mi6ue di++"ents.

Une +#is "alise9 la ca"te est +i(e dans un itie" 7 lTaide de is !laces dans les deu( !a"ties lat"ales *is

n#n "e!"sentes9 elles ne se"#nt !as m#dlises en tant 6ue telles ici,. =n su!!#se 6ue le itie" est

in+iniment "igide. Il se"a m#dlis !a" une !i>ce de t$!e ; -isc"ete "igid "e.

3a tem!"atu"e de la ca"te descend al#"s 7 @5HRC du"ant s#n +#ncti#nnement.

=n sin6ui>te de la aleu" des c#nt"aintes et des d+#"mati#ns 6ue c#nnaLt"#nt les deu( c#m!#sants du"ant

les di++"entes !hases de la ie de cette ca"te. =n c"aint une "u!tu"e du ca""eau dalumine si la +le(i#n est

t"#! im!#"tante.

On de&ande danalyser "e "!&%!rte&ent &"an(ue. =n !"#!#se de t"aaille" aec des lments

su"+aci6ues *shell,. =n +e"a les !a"titi#ns ncessai"es !#u" dlimite" les su"+aces 6ui iend"#nt en is@7@is

au m#ment de lassem&lage *#i" !"emi>"e +igu"e,. 3es deu( !i>ces se"#nt !"@!#siti#nnes dans

lassem&lage !a" "a!!#"t 7 la +ace da!!ui du itie" en tenant c#m!te de leu"s !aisseu"s "es!ecties.

C#m!te@tenu de la natu"e #"th#t"#!e du su!!#"t en F49 #n !#u""a ass#cie" un "e!>"e l#cal 7 cette !i>ce9

le6uel se"i"a 7 d+ini" les #"ientati#ns de la su"+ace. Ces #"ientati#ns se"i"#nt de "+"ence !#u" la

d+initi#n des !"#!"its du mat"iau *le F4 !#ss>de un c#m!#"tement #"th#t"#!e,.


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P#u" +acilite" la c#ne"gence des calculs et amli#"e" leu" !e"+#"mance *!"sence de c#nt"aintes Bie9

dinte"acti#ns de c#ntact,9 les maillages des di++"entes !i>ces se"#nt !"is si !#ssi&le dgale +inesse.

=n !"#!#se de !"#cde" sel#n le s6uencement suiant ?

Ste% 0 Initiale ? mise en !lace dun cham! de tem!"atu"e initiale HRC *tem!"atu"e de d&ut de la

mise en c#nt"ainte,. =n utilise"a une +#ncti#n de t$!e ; P"ede+ined Fields "e is#stati6ue !#u" ne !as int"#dui"e de++#"ts e(t"ieu"s9 et #n

sa!!li6ue"a 7 le mainteni" h#"i#ntal au #isinage du itie" "igide de mani>"e 7 le !"@!#siti#nne" dune

mani>"e +a#"a&le 7 la !hase suiante *+i(ati#n,. =n mett"a en !lace une !"esc"i!ti#n de a"iati#n de la

tem!"atu"e *P"ede+ined Fields, sa!!u$ant su" une ta&le de d#nnes d+inissant l#luti#n de la

tem!"atu"e en +#ncti#n du tem!s *Am!litudes,. Cette ta&le se"a c#nst"uite !#u" c#u"i" la du"e t#tale de

la simulati#n.

Ste% 2 Fi(ati#n de la ca"te dans le itie" "igide. =n installe"a des c#nditi#ns de c#ntact de t$!e C#ntact

Pai" VSu"+ace t# su"+ace W Small slidingX ent"e les % !ai"es de +aces enant en a!!ui *la +ace du itie" tant


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maLt"e9 et les +aces du su!!#"t tant esclaes,. =n !#u""a utilise" des !"#!"its de t$!e Ya"d c#ntact !#u"

le c#m!#"tement n#"mal9 et #ugh +"icti#n !#u" le c#m!#"tement tangentiel. P#u" "ec"e" le++et des is de

mani>"e sim!le9 #n a!!li6ue"a une !"essi#n gale 7 H.5 N:mm% su" le dessus des +aces lat"ales de la

!la6ue su!!#"t. Cette Ste! se"a aussi une ta!e gn"ale de t$!e ; Static9 Gene"al < *ltat +inal se"a le

!#int de d!a"t des ste!s suiantes,. 3a du"e de cette ta!e nau"a !as "aiment din+luence su" les

"sultats. Pa" d+aut9 #n !eut c#nsid"e" 6uelle du"e"a 1 minute.

Ste% 3 Anal$se de le++et dune !"essi#n a!!li6ue su" le c#m!#sant. =n a!!li6ue"a une !"essi#n

t"anse"se de H.1N:mm% su" la +ace su!"ieu"e du ca""eau dalumine. Cette ta!e c#""es!#nd"a 7 une

anal$se !#nctuelle. Elle sera d!n" de ty%e 4 Stat"+ Lnear Perturbat!n . S#n tat de d!a"t se"a celui de

+in de la de"ni>"e ta!e gn"ale. 3tat de ce"tains !a"am>t"es 6ui d!endent de n#n lina"its9 c#mme

ltat des c#ntacts ici9 se"a +ig du"ant cette anal$se. Attent!n+ les d%la"e&ents et les "!ntrantes

!btenus " s!nt l&ts # "eu. nduts %ar la seule %erturbat!n 9 les c#nditi#ns de liais#n au &Zti tant

celles h"ites de la de"ni>"e ta!e gn"ale *Ste! %,. 3es c#nt"aintes lues de"#nt d#nc 8t"e c#nsid"es

c#mme des c#nt"aintes 6ui iennent sa#ute" 7 celles de la de"ni>"e ta!e gn"ale. 3tat +inal de cette

ta!e ne se"a !as c#nsid" dans les ta!es suiantes.

Ste% 6 Anal$se des m#des !"#!"es. =n che"che"a ici 7 alue" la !"emi>"e +"6uence !"#!"e9 et la +#"me

du !"emie" m#de de d!lacement. Cette ta!e se"a une anal$se !#nctuelle. Elle se"a de t$!e ; F"e6uenc$9

3inea" Pe"tu"&ati#n


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de sa#ute" 7 ceu( de la de"ni>"e ta!e gn"ale. 3tat +inal de cette ta!e ne se"a !as c#nsid" dans les

ta!es suiantes.

Ste% 5 M#nte en altitude9 et !assage de %HRC 7 @5HRC. Cette Ste! se"a une ta!e gn"ale9 de t$!e Static9

Gene"al. =n su!!#se"a 6uelle du"e 1HHH minutes *estimati#n un !eu a"&it"ai"e9 sans e++et su" les "sultats

du m#d>le,. =n !#u""a la scinde" en inc"ments de 1HH minutes !#u" mieu( #&se"e" l#luti#n

tem!#"elle.

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