Utilisation de motion inventor

Motion Inventor : 

Motion Inventor Logiciel de modélisation mécanique intégré à Autodesk Inventor

Motion Inventor : 

Motion Inventor Lancement de Motion Inventor Création d’une liaison Mise en place des efforts Modèle de liaisons réelles Influence de l’inertie

Objectifs : 

Objectifs Au delà de la simple utilisation du logiciel Motion Inventor, nous allons étudier, travers un exemple d’assemblage simple, l’influence des effets d’inertie et des frottements dans le fonctionnement dynamique d’un mécanisme

Exemple de travail : 

Exemple de travail Modélisation simplifiée d’un moteur 2 temps de modélisme

Lancement : 

Lancement Lancer Inventor et motion Inventor Motion Inventor est lancé automatiquement dès le lancement d’Inventor, il est activé par l’ouverture d’un ensemble mécanique. Ouverture de l’exemple Dans le menu Projet : charger le projet moteur 2 temps.ipj Ouvrir le l’ensemble moteur 2 temps.iam Le moteur éclaté est ouvert dans la fenêtre principale

Moteur 2 temps : 

Moteur 2 temps Bloc moteur Piston Bielle Arbre de sortie manivelle Questions Préciser les liaisons entre les pièces Tracer le graphe des liaisons

Activation du menu Motion Inventor : 

Activation du menu Motion Inventor L’arborescence et le menu de Motion Inventor sont accessibles en les sélectionnant par le menu déroulant

Menu liaisons : 

Menu liaisons Le menu création (ajout) d’une liaison est activé par un clic sur l’icône

Liaison pivot bloc/manivelle : 

Liaison pivot bloc/manivelle Créer une liaison avec M-I revient à définir sur chacune des pièces de la liaison un repère caractéristique de cette liaison Ici on l’associe aux deux portées cylindriques, sur le roulement et sur l’arbre de sortie Le premier repère est défini par :- Une surface cylindrique (direction principale de la liaison ) portée du roulement- Un cercle pour l’origine de la liaison- l’axe X est ici défini par la direction de la chambre du piston Le deuxième par :- la surface cylindrique de contact sur l’arbre- un des cercle de l’épaulement pour origine

Liaison pivot suite : 

Liaison pivot suite

Assemblage du mécanisme : 

Assemblage du mécanisme Terminer l’assemblage, finir par la liaison entre le piston et la bielle. Afficher le graphe des liaisons Ajouter l’hélice en liaison encastrement avec l’arbre de sortie Revenir au menu Inventor Cliquer sur l’icône placer un composant Revenir à MI et créer la liaison. Questions En fonction de votre modélisation, MI, a fait une remarque sur l’hyperstatisme, pouvez-vous commenter cette remarque Pour la suite charger le fichier moteur 2 temps MI-1.iam

Arbre de construction : 

Arbre de construction L’arbre de construction de Motion Inventor présente les différentes pièces du mécanisme et les liaisons. Les propriétés des composants et liaisons sont accessibles par un clic droit sur l’objet.

Étude cinématique : 

Étude cinématique Nous souhaitons obtenir un mouvement de rotation uniforme à la sortie Déplacer en dynamique L’icône permet d’activer le fonctionnement dynamique, il permet d’appliquer un effort sur une des pièces et de déplacer en dynamique celle-ci Vérifier le fonctionnement Paramétrer un mouvement (page suivante) Afficher la caractéristique d’entrée/sortie

Paramétrage d’un mouvement : 

Paramétrage d’un mouvement Paramétrage d’un mouvement – loi d’entrée/sortie Afficher les propriétés de la liaison pivot entre le bloc moteur et la manivelle Sélectionner mouvement imposé (coche puis bouton) Régler une vitesse constante de 5000tr/min CocheBouton vitesse

Animation et grapheur : 

Animation et grapheur Pour lancer l’animation cliquer sur Pour tracer les courbes sur Sélectionner dans l’arborescence le paramètre à afficher (ici la vitesse de translation du piston) L’animation et le graphisme sont simultanés

Étude dynamique : 

Étude dynamique Nous allons maintenant simuler le fonctionnement dynamique du moteur en modélisant l’action mécanique de l’explosion par un effort constant appliqué sur le piston pendant la phase de descente du piston, pour cela : Annuler le mouvement imposé Installer un effort sur le piston Lancer l’animation Analyser les résultats Influence de l’inertie Liaison réelles

Mise en place d’un effort moteur : 

Mise en place d’un effort moteur Cet effort doit être nul pendant la montée du piston (on néglige la phase de compression) et constant, égal à 200N pendant la phase de descente (explosion) Pour détecter les deux phases, on choisit comme abscisse la vitesse de déplacement du piston, si elle est positive, le piston descend, si elle est négative, le piston remonte Entre les deux, on place une rampe linéaire de –0.01m/s à 0.1m/s Ce modèle est très simple mais suffisant pour étudier le fonctionnement

Mise en place d’un effort (suite) : 

Mise en place d’un effort (suite) Afficher les propriétés de la liaison pivot glissant Choisir un effort articulaire (coche) Ouvrir la fenêtre graphique Cliquer sur le bouton Time et choisir comme abscisse la vitesse du piston dans la liaison pivot glissant Tracer la courbe représentative de l’effort Pour ajouter un point faire un clic droit dans la fenêtre Vérifier que le coef d’amortissement est nul

Étude dynamique – liaisons réelles : 

Étude dynamique – liaisons réelles Lancer l’animation Afficher l’évolution de la vitesse de rotation de l’hélice On se propose de modéliser de manière plus réaliste la liaison piston/bloc moteur en installant un frottement visqueux (effort opposé à vitesse de déplacement) Modifier les propriétés de l’effort moteur Régler un coefficient d’amortissement à 0.01N.s/mm puis 0.02, 0.05, et 0.1 Relancer pour chaque valeur l’animation Questions Que constatez-vous dans le premier cas? Quel est l’effet d’un frottement visqueux?

Étude dynamique – influence de l’inertie : 

Étude dynamique – influence de l’inertie On se propose maintenant d’évaluer l’influence du moment d’inertie de l’hélice sur le mouvement. Modification de la matière de l’hélice Un double clic sur l’hélice active le menu modification d’Inventor Afficher les propriétés de l’hélice par un clic droit sur nom de la pièce dans l’arborescence Changer de matière (aluminium puis acier) Terminer les modification (clic droit dans la page graphique) Afficher le menu motion Inventor s’il n’est pas actif Reconstruire le modèle mécanique Relancer la simulation, afficher la vitesse de rotation Questions Quel est l’effet de l’inertie sur le mouvement (temps de réponse, valeur finale, oscillations)?