Comportement thermomécanique de roulements


Client : CNES Toulouse

Machine cible :
Station de travail Unix

Mots clés :
  • Pré-processeur spécialisé pour la réalisation automatique du maillage en éléments finis volumiques.
  • Analyse du comportement thermique avec prise en compte des phénomènes de rayonnement.
  • Analyse du comportement mécanique du roulement sous l'effet de la "carte" de température calculée
Maillage d'un roulement en éléments volumiques
Maillage d'un roulement en éléments volumiques
Le logiciel développé est un outil de conception et de dimensionnement des roulements à billes destinés aux moteurs de fusées ou aux moteurs de satellites.
L'objectif principal du travail porte sur la prise en compte des modifications de géométrie du roulement dues à l'environnement thermique de ce dernier. Deux étapes principales sont considérées :

  • détermination du champ de température dans le roulement,

  • évaluation des caractéristiques de déformation du roulement sous l'effet de ce champ thermique.

Dans ce cadre, un mailleur volumique spécifique aux roulements à billes a été réalisé. A partir des données de géométrie, du nombre de billes et des finesses de maillage, le mailleur crée automatiquement le modèle éléments finis associé.
Le modèle utilisé pour la détermination du champ de température est défini à partir des hypothèses principales suivantes :

  • prise en compte de la géométrie tridimensionnelle du roulement,

  • les échanges thermiques se font par conduction et rayonnement à l'intérieur du roulement,

  • possibilité d'imposer des températures sur une partie de la surface extérieure du roulement,

  • la puissance générée au contact bille-piste est supposée négligeable.