Simuler les cordons de soudure avec SOLIDWORKS simulation

Vous vous êtes déjà retrouvés dans la situation où vous avez besoin de représenter les cordons de soudure dans votre assemblage de pièces, et de savoir si ces cordons vont résister aux chargements appliqués ?

Dans cet article, nous allons vous expliquer comme SOLIDWORKS Simulation utilise l’analyse par éléments finis et les connecteurs de type Cordon de soudure pour simuler ce problème.

Une structure de tuyauterie est fabriquée à partir de tôles d’acier de 5 mm d’épaisseur.

Le modèle CAO 3D est idéalisé par des éléments de type Coque pour les tubes. La base solide (à l’extrémité droite sur l’image ci-dessus) est maintenue en représentation volumique.

L’autre côté de la structure, à gauche, est libre et est chargé avec une force verticale de 10 000 N. Ces chargements sont les conditions le plus extrêmes auxquelles la structure peut être exposée.

Les différents composants sont connectés en utilisant des soudures de congé et de chanfrein.

Remarque : Les cordons de soudure sont disponibles uniquement avec SOLIDWORKS Simulation Professionnel et Simulation Premium.

Qu’est-ce qu’un cordon de soudure ?

Il existe deux types de cordons de soudure dans SOLIDWORKS : soudure d’angle et soudure sur chanfrein

La soudure d’angle est une technique de soudage triangulaire utilisée pour relier deux pièces métalliques à angle droit. En revanche, la soudure sur chanfrein est mise en œuvre dans une ouverture ou une rainure préfabriquée. Les résultats des cordons de soudures sont calculés pour tous les nœuds du maillage situé à l’intersection du bord de la pièce terminée. Ces résultats sont établis en référence à un système de coordonnées local introduit à chaque nœud, comme illustré sur la figure.

Exemple d'estimation de la taille d'une soudure

Examinons la structure en tuyauterie assemblée avec des cordons de soudures. Il convient de noter que des corps surfaciques ont été utilisés pour modéliser la poutre afin de permettre l’inclusion de soudures de bord. Pour fonctionner correctement, au moins un des deux côtés de la soudure de bord doit être un corps surfacique.

Dans l’image ci-dessous, l’extrémité du tube est soudée à la plaque solide avec un cordon de type Angle sur un coté.

Un cordon peut être défini selon la norme américaine ou européenne. Pour plus de détails sur ces normes, vous pouvez consulter la documentation SolidWorks en ligne: PropertyManager Connecteur de type cordon de soudure – 2023 – Aide de SOLIDWORKS

Une fois votre simulation de soudage terminée, pour déterminer la taille des soudures, vous pouvez cliquer avec le bouton droit sur le dossier Résultats et choisir « Définir le tracé de contrôle des soudures ».

Si un cordon nécessite une attention particulière, il apparaitra dans la liste Nécessite de l’attention, comme illustré ci-dessous.

Le tableau ci-dessous montre toutes les forces de soudure résultantes pour toutes les soudures du modèle, ainsi que les tailles de soudure minimum calculées.

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