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  • 1

    DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DEVOIR DE PERFECTIONNEMENT SUR LES BASES DU COMPORTEMENT ELASTIQUE

    ET APPLICATION A LA MODELISATION DES STRUCTURES PAR ELEMENTS FINIS dev-ef-ferrure.doc /version du 01/11/2010/JG

    FERRURE AERONAUTIQUE

    1. OBJECTIFS DE LETUDE

    Sensibiliser une dmarche de dimensionnement et de conception dune pice structurale aronautique en

    passant successivement par des tapes de pr-dimensionnement utilisant des calculs manuels et de dimensionnement

    dfinitif en laborant un modle lments finis. Cette dernire tape permettra une optimisation des formes pour raliser

    le difficile compromis entre le gain de masse, de condition de rsistance et condition de rigidit.

    2. MISE EN SITUATION

    Il sagit de dimensionner et concevoir une pice aronautique dsigne par le terme ferrure. Cette ferrure doit

    reprendre un effort engendr par un vrin de manuvre de trappe (chape femelle rotule du vrin au point A) et le

    transmettre un cadre.

    3. CAHIER DES CHARGES DE DIMENSIONNEMENT ET DE CONCEPTION

    Cette ferrure aronautique sera usine dans la

    masse partir dun brut de titane.

    Les espaces disponibles, autour des zones de

    reprise deffort, pour insrer cette ferrure sont limits

    et trs contraignants. En effet le concepteur doit :

    - utiliser limplantation existante des trous des

    boulons ajusts usins sur un bossage du cadre ;

    - tenir compte de la position angulaire particulire

    (= 30) du plan mdian de la rotule par rapport au plan mdian du cadre (parallle au plan YZ) ;

    - concevoir une partie de la ferrure dans un espace

    limit par deux plans parallles (respectivement Pr

    et Pr) et distants du plan mdian de la rotule de 80

    mm.

    - contraindre la conception autour de la liaison

    boulonne dans un espace limit par le bossage

    dappui du cadre et le plan Pc distant de 50 mm tout

    en laissant le libre accs aux 6 boulons en continuit

    du bossage du cadre sur une zone de 145 mm

    - tenir compte de la configuration retenue de chargement appliqu sur la rotule : effort F estim 1000 N dont le

    support est contenu dans le plan mdian de la rotule et orient par rapport laxe Au (parallle au plan XZ) dun angle

    = 25.

    4. PRE-DIMENSIONNEMENT & PRE-CONCEPTION DE LA FERRURE

    4.1 Trac de lesquisse de la ferrure

    Le concepteur, compte tenu de son exprience dans

    la conception de ce type de pice, des espaces disponibles,

    de la direction gnrale des efforts et des sollicitations

    pouvant tre engendres, dcide en avant projet de

    commencer son pr-dimensionnement partir dune

    esquisse de forme de ferrure compose de deux parties de

    mme paisseur 10 mm (paisseur minimale de base

    retenue pour insrer la rotule):

    - une semelle ralisant la liaison encastrement avec

    llment de cadre par lintermdiaire de surfaces planes,

    la mise en position et le maintien en position sont assurs

    par 6 boulons ajusts

    - un bras sinsrant dans lespace rserv de part et

    dautre du plan mdian de la rotule et raccord sur la

    semelle, assure la transmission des efforts du logement

    (alsage de centre A) de la rotule cette semelle.

  • 2

    A ce stade de la dfinition de la

    pice, ces deux parties sont issues de

    formes dites dgale rsistance en

    flexion. Pour le bras, sa section

    volutive est oriente pour un axe local

    o le moment quadratique est

    maximum permettant ainsi de rsister

    une sollicitation de flexion majoritaire.

    Par contre pour la semelle,

    limplantation des boulons et les

    contraintes daccs ne permettent pas

    une orientation de la section volutive

    suivant un axe local pour lequel le

    moment quadratique est maximum,

    ceci est partiellement compens par

    une dimension transversale importante

    de cette section.

    Cette rflexion sur lagencement

    des formes donne lieu une premire

    modlisation gomtrique solide avec

    des formes et dimensions compatibles

    avec le cahier des charges.

    Par la suite on se propose de raliser une srie de calculs lmentaires permettant de mieux apprhender le

    comportement lastique de cette ferrure ainsi pr-dfinie et de vrifier que les sections les plus sollicites sont

    suffisamment dimensionnes dans le cadre dune hypothse grossire de comportement de poutre.

    4.2 Donnes

    notations utiliser :

    pour les lments de rduction du torseur des actions mcaniques transmissibles dun solide i sur un solide j,

    rduits un point C et exprims dans le repre R { }

    R ,CCCCC

    CCCC

    Ci/j

    ZNYMXL

    ZZYYXX

    ++=

    ++==M

    RF

    pour les vecteurs ZzYyXxAG SSSS ++= , ZzYyXxAG BBBB ++= et ZzYyXxAG EEEE ++= et

    valeurs numriques :

    dimensions :

    dimensions des projections sur laxe X sur laxe Y sur laxe Z

    segment AGB 103 175 179

    segment AGS 137 215 370

    segment AGE 137 220 450

    section de la semelle tudier : 10160 et section du bras tudier : 1096 caractristiques des matriaux :

    Nuances

    normalises

    Module

    d'lasticit

    E (MPa)

    Coef. de

    Poisson Rsistance la

    rupture la

    traction Rr (MPa)

    Limite lastique la

    traction Re (MPa)

    ferrure alliage de titane

    T-A 6 V 105000 0.3 1250 1110

    boulons M5

    section du noyau : 12.5mm2

    Acier cadmi

    30NCD16

    210000 0.3 1000 800

    (dans tous les cas on pourra prendre Rrg = 0.5Rr).

    4.3 Remarque

    Rdiger dans les espaces rservs. Les dveloppements des calculs annexes se feront sur feuille part si ncessaire.

  • 3

    4.4 Etude statique prliminaire

    4.4.1 Systme isol - ferrure + 6 lments de boulons situs dans la semelle de la ferrure

    4.4.2 Complter le bilan des actions mcaniques appliques sur le systme isol et criture de leur modle Action de la rotule sur la ferrure en A (donne) :

    { }R ,AAAAA

    AAAA

    Arurerotule/fer

    ZNYMXL

    ZZYYXXF

    ++=

    ++===M

    RF =

    Action du cadre sur la ferrure et actions des lments de boulons situs dans le cadre sur les lments de boulons situs

    dans la ferrure en GE (liaison ralise : encastrement) :

    : { }

    R ,GEEEG

    EEEG

    Gferrure / cadre

    EE

    E

    E

    ZNYMXL

    ZZYYXX

    ++=

    ++==M

    RF =

    4.4.3 Application du principe fondamental de la statique

    Rsultats et units

    XE

    YE

    ZE

    LE

    ME

    NE

    - tracer sur les 3 vues en reprsentation gomtrale de la ferrure, les

    reprsentations graphiques vectorielles de toutes les actions mcaniques

    appliques sur la ferrure. Vrifier la cohrence de ce trac assurant lquilibre

    gnral de la ferrure.

    4.5 Vrification du dimensionnement de la section droite de la semelle lencastrement au droit du cadre

    4.5.1 Torseur de laction F au point GS Calculer les lments de rduction du torseur de

    laction F au point GS centre gomtrique de la section

    droite de la semelle (plan parallle XY) lencastrement

    au droit du cadre, les exprimer littralement et dans le

    repre structural (XYZ).

    { }

    R ,GSSSG

    SSSG

    Gferrure / rotule

    SS

    S

    S

    ZNYMXL

    ZZYYXX

    ++=

    ++==M

    RF

  • 4

    - faire lapplication numrique (units)

    XS

    YS

    ZS

    LS

    MS

    NS

    - tracer leurs reprsentations graphiques vectorielles sur les 3 vues en

    reprsentation gomtrale de la ferrure.

    4.5.2 Torseur de cohsion de la semelle II sur la semelle I au point GS Convertir les composantes du torseur prcdent en lments de rduction du torseur de cohsion de la semelle II sur

    la semelle I rduits au centre gomtrique GS de la section lencastrement, les exprimer dans le repre local GSxyz

    attach cette section (faire apparatre le changement de base).

    [ ]

    LG

    P

    Z

    Y

    X

    =

    z

    y

    x

    { }r

    zyx

    zyx

    ,Gzyx/semelleI)(semelleIIG

    zysemelleI/semelleII

    GsemelleI/semelleII

    SS

    S

    +

    =

    ++==

    MfMf+ MM

    TT NRCoh

    - faire l'application numrique (units)

    N

    Ty

    Tz

    Mx

    Mfy

    Mfz

    - tracer au point GS leurs reprsentations graphiques vectorielles sur

    la vue en perspective de la semelle I, en y prcisant leurs dsignations

    exactes

    4.5.3 Contraintes engendres Pour chaque sollicitation prcdente : indiquer la contrainte engendre, calculer la valeur maximale de cette

    contrainte en indiquant sa localisation dans la section, dessiner lallure du champ des contraintes

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    sollicitation sollicitation sollicitation

  • 5

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    sollicitation sollicitation sollicitation

    4.5.4 Condition de rsistance Calculer la contrainte normale maximale, indiquer sa nature, prciser le point

    de la section o se trouve cette valeur maximale et tracer le vecteur

    reprsentatif de cette contrainte :

    Calculer la contrainte normale quivalente maximale selon le critre de Von

    Mises, prciser le point de la section o se trouve cette valeur maximale :

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    a

    b

    f

    e

    d

    c

    Exprimer la condition de rsistance ces valeurs des contraintes et conclure :

    4.6 Vrification du dimensionnement de la section du bras la jonction avec la semelle

    4.6.1 Torseur de laction F au point GB Calculer les lments de rduction du torseur de

    laction F au point GB centre gomtrique de la section

    de la semelle lencastrement, les exprimer littralement

    et dans le repre structural (XYZ).

    { }

    R ,GBBBG

    BBBG

    Gferrure / rotule

    BB

    B

    B

    ZNYMXL

    ZZYYXX

    ++=

    ++==M

    RF

    - faire lapplication numrique (units)

    XB

    YB

    ZB

    LB

    MB

    NB

    - tracer leurs reprsentations graphiques vectorielles sur les 3 vues en

    reprsentation gomtrale de la ferrure.

  • 6

    4.6.2 Torseur de cohsion du bras II sur le bras I au point GB Convertir les composantes du torseur prcdent en lments de rduction du torseur de cohsion du bras II sur le bras I

    rduits au centre gomtrique GB la section lencastrement, les exprimer dans le repre local GByz attach cette section (sur

    feuille part faire apparatre les 2 changements de base successifs de Global L intermdiaire et de L intermdiaire Local ).

    [ ]

    G

    1

    LiZ

    Y

    X

    P

    =

    w

    v

    u

    et [ ]

    Li

    2

    L

    P

    =

    w

    v

    u

    z

    y

    x

    [ ] [ ]

    GB

    B

    B

    12

    LZ

    Y

    X

    PP

    =

    Z

    Y

    T

    T

    N

    et [ ] [ ]

    GB

    B

    B

    12

    LN

    M

    L

    PP

    f

    =

    Z

    Y

    X

    M

    Mf

    M

    { }r

    zyx

    zyx

    ,GzyxasI)(brasII/brG

    zybrasI/brasII

    GbrasI/brasII

    BB

    B

    +

    =

    ++==

    MfMf+ MM

    TT NRCoh

    - faire l'application numrique

    N

    Ty

    Tz

    Mx

    Mfy

    Mfz

    - tracer au point GB leurs reprsentations graphiques vectorielles sur

    la vue en perspective de la semelle I, en y prcisant leurs dsignations

    exactes

    Commenter les valeurs particulires obtenues :

    4.6.3 Contraintes engendres

    Pour chaque sollicitation prcdente : calculer les valeurs maximales de ces contraintes en indiquant leur localisation

    dans la section, dessiner lallure du champ des contraintes.

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    sollicitation sollicitation sollicitation

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    sollicitation sollicitation sollicitation

  • 7

    4.6.4 Condition de rsistance Calculer la contrainte normale maximale, indiquer sa nature, prciser le point

    de la section o se trouve cette valeur maximale et tracer le vecteur

    reprsentatif de cette contrainte :

    Calculer la contrainte normale quivalente maximale selon le critre de Von

    Mises, prciser le point de la section o se trouve cette valeur maximale.

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    ab

    cd

    f e

    Exprimer la condition de rsistance pour ces valeurs des contraintes et conclure

    4.7 Vrification du dimensionnement de lassemblage boulonn

    (cf. Erreur ! Source du renvoi introuvable. extraits de l'ouvrage "Dimensionnement des structures" D. GAY et J.

    GAMBELIN ditions Hermes)

    Ou prendre connaissance de la mthodologie dans le fichier ressources res-assemblages-boulonnes

    4.7.1 Rappel des hypothses pour le calcul lmentaire des boulons : -

    4.7.2 Torseur de laction F au point GE Calculer les lments de rduction du torseur de

    laction F au point GE situ l'interface du

    contact de la semelle et du cadre, les exprimer

    littralement et dans le repre structural (XYZ)

    { }

    R ,GEEEG

    EEEG

    Gferrure / rotule

    EE

    E

    E

    Z*NY*MX*L

    Z*ZY*YX*X

    ++=

    ++==

    *M

    *RF

    remarque : indice * pour diffrencier de lcriture du torseur 4.4.2

    - faire lapplication numrique (units)

    X*E

    Y*E

    Z*E

    L*E

    M*E

    N*E

    - tracer leurs reprsentations graphiques vectorielles sur les 3 vues en

    reprsentation gomtrale de la ferrure.

    Indiquer une autre dmarche pour arriver ces rsultats :

    4.7.3 Torseur de cohsion de la semelle de la ferrure sur du cadre au point GE

    Convertir les composantes du torseur prcdent en lments de rduction du torseur de cohsion de la semelle de la

    ferrure sur du cadre rduits au barycentre GE des six sections de boulons sollicits (GE situ dans le plan GExy de la section

    quivalente), les exprimer dans le repre local GExyz attach ces sections (faire apparatre le changement de base).

    [ ]

    LG

    P

    Z

    Y

    X

    =

    z

    y

    x

  • 8

    { }r

    zyx

    zyx

    ,Gzyxadre)(semelle/cG

    zycadre/semelle

    Gcadre/semelle

    EE

    E

    +

    =

    ++==

    MfMf+ MM

    TT NRCoh

  • 9

    - faire l'application numrique (units)

    N

    Ty

    Tz

    Mx

    Mfy

    Mfz

    - tracer au point GE leurs reprsentations graphiques vectorielles sur

    la vue en perspective des 6 sections des boulons, en y prcisant leurs

    dsignations exactes

    4.7.4 Efforts induits par les lments de rduction du torseur de cohsion prcdent Pour chaque section dsigner et tracer au point Gi les reprsentations graphiques vectorielles des sollicitations locales

    induites (Xi, Yi, Zi) par les lments de rduction du torseur de cohsion prcdent au point GE.

    G1z

    yx

    1

    G2

    z

    yx

    2

    G3z

    yx

    3

    G4z

    yx

    4

    G5

    z

    yx

    5

    G6

    z

    yx

    6

    X1 X2 X3 X4 X5 X6

    Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6

    Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6

    4.7.5 Contraintes rsultantes et expression les conditions de rsistance pour les boulons le plus sollicits

  • 10

    5. DIMENSIONNEMENT & CONCEPTION DEFINITIFS DE LA FERRURE

    Suite au pr-dimensionnement prcdent qui permet de bien identifier le comportement lastique de la ferrure, on se

    propose dlaborer plusieurs modles lments finis.

    5.1 Modle de calcul par lments finis poutre (RDM6)

    Modliser en lments finis poutres de la partie bras AGBGS : on prendra soin la bonne orientation des sections et

    leur variation. Retrouver les rsultats en contraintes des calculs analytiques prcdents dans les sections de centres

    gomtriques GB et GS.

    5.2 Modles de calcul par lments finis solides (Catia V5 R17)

    5.2.1 Modliser en lments finis solides de la ferrure initiale

    5.2.1.1 Conditions aux limites aux liaisons : face sous la semelle encastre avec le bti

    Retrouver les rsultats en contraintes des calculs analytiques prcdents dans les sections de centres gomtriques GB et

    GS.

    5.2.1.2 Conditions aux limites aux liaisons : face sous la semelle simplement appuye et 6 impacts des boulons rotuls On impose ici le non dcollement de la semelle mais son libre glissement hors ancrages rigides sur le bti au droit des boulons.

    5.2.1.3 Conditions aux limites aux liaisons : face sous la semelle en contact avec le bti et 6 impacts des boulons rotuls On utilise des lments contact entre semelle et bti ce qui permettra dapprcier les zones o il y a dcollement et celles o il

    y a transmission defforts entre semelle et bti hors ancrages rigides sur le bti au droit des boulons.

    5.2.1.4 Etude comparative

    Pour ces trois modles comparer les niveaux des contraintes et des dplacements ainsi que les allures des dformations de la

    semelle.

    5.2.2 Optimiser les formes de la ferrure initiale Tenir compte des critres de condition de rsistance, de condition de rigidit maximale et de gain de masse. Toute

    libert de formes est laisse au concepteur condition quelles respectent le cahier des charges de conception (cf. 3) et les

    critres prcdents. Toutefois la ferrure tant usine dans la masse, il est impratif que son usinage en commande numrique

    soit possible. Les usinages locaux permettant dattnuer les concentrations de contraintes seront raliss sur le modle dfinitif,

    sauf si le calcul montre rapidement la ncessit de les intgrer ds les premiers modles de calcul.

    5.3 Note de calcul

    Rdiger sur des feuilles part une note de calcul reprenant la dmarche propose ci-dessous. Nextraire que les seules

    captures dcran (avec repre et fond blanc) ncessaires linterprtation sans ambigut des rsultats par un concepteur.

    Conditions aux limites Indiquer et justifier les conditions aux limites de liaisons (ddl bloqus) et de chargements ncessaires sur une reproduction du

    modle

    Analyse des rsultats - en dplacements : identifier les composantes des dplacements les plus significatives

    - en contraintes : identifier les contraintes normales significatives et les contraintes normales quivalentes selon Von Mises sur

    une reproduction du modle

    Conclusions Aprs avoir crer des repres locaux sur le modle gomtrique (Part Design), comparer avec les niveaux de contraintes

    obtenus dans les dimensionnements manuels (sections B et S en particulier)

    Commentaires et tableau de synthse faisant apparatre le gain de masse, lamlioration en rigidit et en rsistance entre les

    modles.

    Mise en plan du modle dfinitif avec coupes ou sections si ncessaires et cotes principales

  • 11

    ELEMENTS DE CORRECTION

    442- { }R ,AA

    A

    R ,AAAAA

    AAAA

    Arurerotule/fer

    0

    Z88,784Y61,422X15,453F

    ZNYMXL

    ZZYYXXF

    =

    +===

    ++=

    ++===

    M

    R

    M

    RF

    ==

    ==

    ==

    88,784)100030cos25(cosZ

    61,422100025sinY

    15,453)100030sin25(cosX

    A

    A

    A

    { }

    R ,GEEEG

    EEEG

    Gferrure / cadre

    EE

    E

    E

    ZNYMXL

    ZZYYXX

    ++=

    ++==M

    RF

    443-PFS

    0F)(FEGext

    =+= R 0FAGG/)(F

    EGEEext=+= M M

    =

    88,78461,42215,453

    450220137

    ZYX

    FAG E

    6 quations de projections pour dterminer les 6 inconnues algbriques

    forc

    es / X : 0X15,453 E =+

    / Y : 0Y61,422 E =+

    / Z : 0Z88,784 E =+ mo

    men

    ts

    / X : ( ) ( ) 0L61,42245088,784220 E =++ / Y : ( ) ( ) 0M15,45345088,784137 E =++ / Z : ( ) ( ) 0N15,45322061,422137 E =++

    XE +453,15

    YE -422,61

    ZE +784,88

    LE +362848,1

    ME +96388,9

    NE -157590,57

  • 12

    451-

    { }

    R ,GSG

    G

    R ,GSSSG

    SSSG

    Gferrure / rotule

    SS

    S

    SS

    S

    S

    FAG

    F

    ZNYMXL

    ZZYYXX

    =

    ==

    ++=

    ++==

    M

    R

    M

    RF ;

    +=

    +=

    +=

    )15,453215()61,422137(N

    )15,453370()88,784137(M

    )61,422370()88,784215(L

    S

    S

    S

    XS -453,15

    YS +422,61

    ZS -784,88

    LS -325114,9

    MS -60136,9

    NS +157590,57

    452-

    =

    =

    =

    =

    x

    y

    z

    z

    y

    x

    r

    Z

    Y

    X

    001

    010

    100

    Z

    Y

    X

    R

    N -784,88

    Ty +422,61

    Tz +453,15

    Mx +157590,57

    Mfy -60136,9

    Mfz +325114,9

    453-

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    Sollicitation

    TRACTION

    Sollicitation

    CISAILLEMENT

    Sollicitation

    CISAILLEMENT

    MPa49,01600

    88,784

    Sx =

    ==

    N MPa39,0

    1600

    423

    2

    3

    S2

    3maxxy +===

    yT MPa425,0

    1600

    15,453

    2

    3

    S2

    3maxxz +===

    ZT

    xy=0

    xy=0

    xz=0

    xz=0

  • 13

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    Sollicitation

    TORSION

    Sollicitation

    FLEXION/y

    Sollicitation

    FLEXION/z

    MPa13,29

    10001603

    1

    1057,157590

    e3

    1

    e

    3max

    =

    =

    =

    l

    XM

    MPa41,1

    12

    16010

    809,60136

    I

    z

    3yy

    max

    m=

    =

    = YMf

    MPa122

    12

    10160

    5325285

    I

    y

    3zz

    max

    m=

    =

    = zMf

    454-

    MPa12412241,149,0I

    y

    I

    z

    S ZZyymax ==

    += ZY

    MfMfN

    Contrainte quivalente maxi selon VON MISES aux points a,b

    MPa8,133)13,290(3124)(3 222

    xz2

    xy2

    xeq =++=++=

    Condition de rsistance

    ReMPa8,133eq = condition vrifie matriau titane

    GS

    y

    x

    z

    semelle I

    a

    b

    f

    e

    d

    c

    461-

    { }

    R ,GBG

    G

    R ,GBBBG

    BBBG

    Gferrure / rotule

    BB

    B

    BB

    B

    B

    FAG

    F

    ZNYMXL

    ZZYYXX

    =

    ==

    ++=

    ++==

    M

    R

    M

    RF ;

    +=

    +=

    +=

    )15,453175()61,422103(N

    )15,453179()88,784103(M

    )61,422179()88,784175(L

    B

    B

    B

    XB -453,15

    YB +422,61

    ZB -784,88

    LB -213001,19

    MB -271,21

    NB +1222830,08

    462-

    GLiZ

    Y

    X

    sin0cos

    010

    cos0sin

    =

    w

    v

    u

    et

    LiL100

    0cossin

    0sincos

    =

    w

    v

    u

    z

    y

    x

    +=

    =

    +=

    ZsinXcos

    Y

    ZcosXsin

    w

    v

    u

    et

    =

    +=

    +=

    wz

    vuy

    vux

    cossin

    sincos

    ( ) ( )( ) ( )

    +=

    +=

    ++=

    ZsinXcos

    ZsincosYcosXsinsin

    ZcoscosYsinXsincos

    z

    y

    x

    x

    v

    u

    y

    z,w

    u

    w

    Z

    X

    Y,v

    Z

    z,w

    x

    u

    X

    Y y

  • 14

    GLZ

    Y

    X

    sin0cos

    010

    cos0sin

    100

    0cossin

    0sincos

    =

    z

    y

    x

    GLZ

    Y

    X

    5,00866,0

    5599,07628,03233,0

    6607,06466,03814,0

    =

    z

    y

    x

    GB

    B

    B

    LZ

    Y

    X

    5,00866,0

    5599,07628,03233,0

    6607,06466,03814,0

    =

    Z

    Y

    T

    T

    N

    et

    GB

    B

    B

    LN

    M

    L

    5,00866,0

    5599,07628,03233,0

    6607,06466,03814,0

    f

    =

    Z

    Y

    X

    M

    Mf

    M

    { }r

    zyx

    zyx

    ,GzyxasI)(brasII/brG

    zybrasI/brasII

    GbrasI/brasII

    BB

    B

    +

    =

    ++==

    MfMf+ MM

    TT NRCoh

    N -418,11

    Ty +900,7

    Tz 0

    Mx 0

    Mfy 0

    Mfz +245874,07

    463-

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    Sollicitation

    TRACTION

    Sollicitation

    CISAILLEMENT

    sollicitation

    MPa43,0960

    11,418

    Sx =

    ==

    N MPa4,1

    960

    7,900

    2

    3

    S2

    3maxxy +===

    yT

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    sollicitation sollicitation Sollicitation

    FLEXION /z

    MPa6,1

    12

    9610

    4807,245874

    I

    y

    3zz

    max

    m=

    =

    = zMf

    464-

  • 15

    MPa43,161643,0I

    y

    S ZZmax ==

    = ZMfN

    Contrainte quivalente maxi selon VON MISES aux points a et b

    MPa43,16)(32

    xz2

    xy2

    xeq =++=

    Condition de rsistance

    ReMPa43,16eq = condition vrifie matriau titane

    x

    z

    y

    GB

    bras I

    ab

    cd

    f e

    471-

    472-

    X*E -453,15

    Y*E +422,61

    Z*E -784,88

    L*E -362848,1

    M*E -96388,9

    N*E +157590,57

    cest gal aussi moins le torseur du cadre sur la semelle en GE

    { } { }EE Gferrure / cadreGferrure / rotule

    FF =

    R ,GEEEG

    EEEG

    EE

    E

    ZNYMXL

    ZZYYXX

    ++=

    ++==M

    R

    473-

    =

    =

    =

    =

    z

    x

    y

    z

    y

    x

    r

    Z

    Y

    X

    100

    001

    010

    Z

    Y

    X

    R

    N +422,61

    Ty 453,15

    Tz -784,88

    Mx -96388,9

    Mfy 362848,1

    Mfz +157590,57

    474- Voir annexes : extraits de l'ouvrage "Dimensionnement des structures" D. GAY et J. GAMBELIN ditions Hermes

    22i22i22i604606

    609,96388

    6

    785Z;

    604606

    609,96388

    6

    453Y;

    606

    60157590

    604

    60362848

    6

    423X

    +

    +

    =

    +

    =

    +=

  • 16

    G1z

    yx

    1

    G2

    z

    yx

    2

    G3z

    yx

    3

    G4z

    yx

    4

    G5

    z

    yx

    5

    G6

    z

    yx

    6

    X1 1144,6 X2 -367,25 X3 -1879,11 X4 508,25 X5 2020,11 X6 -1003,61

    Y1 236,14 Y2 75,5 Y3 -85,14 Y4 75,5 Y5 236,14 Y6 -85,14

    Z1 -291,44 Z2 -291,44 Z3 -291,44 Z4 29,84 Z5 29,84 Z6 29,84

    475- sollicitation en traction max :boulon 5

    1R8.0R84.0 rg

    5

    r

    5

    +

    95,1d;mm3s18,0500s

    54,2984,236

    84,01000s

    11,20201

    8,0Rrgs

    ZY

    84,0Rrs

    Xo

    o

    22

    oo

    25

    25

    o

    5 =

    ++

    ++

    Condition de rsistance vrifie vu que boulons utiliss M5