Outils et environnement intégré d'aide au pré-dimensionnement au choc des véhicules de transport

Tools and integrated environment for the pre-dimensioning to shock of transport vehicles

• Auteur / Autrice : Marc Marchand
• Direction : Pascal Drazetic
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Poutres

Flambage (mécanique)

Cinématique

Automobiles -- Dommages dus aux collisions

Choc (mécanique)

Résumé

L'approche globale basée sur les modèles multi-corps est un outil simplifié de dimensionnement au choc des composants structuraux à parois minces approprié en phase de pré-conception. L'utilisation de cet outil reste réservée aux spécialistes du fait des caractéristiques à introduire au niveau des ressorts non-linéaires, et du positionnement des différents joints de déformations. Les modèles cinématiques permettent d'obtenir efficacement les caractéristiques effort/déplacement et moment/angle alimentant les ressorts non-linéaires d'un modèle simplifié. Nous montrons que l'introduction des poutres élasto-plastiques dans les approches simplifiées apporte un bénéfice en terme de flexibilité structurelle et permet d'éviter les pics de verrouillage rencontrés avec les modèles corps-rigides. Les développements relatifs à un élément de localisation, couplant la phase de pre-effondrement d'une poutre élasto-plastique avec la phase de post-effondrement analytique, sont présentés et validés.

The global approach based on multibody systems is a simplified tool for the dimensioning to shock of thin-walled frame components which is appropriate during the pre-design stage. This particular tool is still meant for specialists by its specific characteristics to be used for the non-linear spring elements, and also by a judicious way of positioning the deformation joints. Kinematic models allow to obtain efficiently force/displacement and moment/angle characteristics needed to implement the non-linear springs of a simplified model. We then show that the use of elastic-plastic beams in this type of simplified approach brings a new dimension in terms of structural flexibility. It also avoids locking peak problems which can be encountered in models made up of rigid bodies only. The development of a new collapse beam element which couples the integration of the classical elastic-plastic beam element pre-collapse phase with the analytic post-collapse phase, is presented and validated.