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Essais & Simulations n°104-105

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Dossier : Essais virtuels

Risques industriels Que

Risques industriels Que risque la Tour Eiffel ? Dans le cadre de son offre concernant la prévention des risques et la prolongation des infrastructures, le Cetim a ausculté la Tour Eiffel grâce au numérique. La Dame de Fer est née en 1889 pour l’Exposition universelle qui se tenait à Paris. Installation temporaire, elle est encore aujourd’hui sur pied et a même gagné 25 mètres avec ses antennes, pour atteindre maintenant la hauteur de 325 mètres. Elle affiche une masse de 11 700 tonnes, dont 7 300 de charpente métallique. Elle est composée de 2 millions et demi de rivets et de plus de 18 000 éléments en acier puddlé. Depuis 2005, c’est la Sete (Société d’exploitation de la Tour Eiffel) qui exploite la Tour et veille à sa pérennité. Un modèle numérique comme référentiel La Sete s’est donc lancée dans l’élaboration d’un schéma directeur de maintenance avec le souhait de disposer d’un référentiel d’aide à la décision. Pour répondre à cette demande, le Cetim a alors proposé un ensemble d’actions intégrant notamment l’élaboration d’un modèle numérique du monument. Ce projet a mobilisé une équipe pluridisciplinaire de 6 ingénieurs et techniciens pendant 14 mois. Il comprend différentes phases de travail de terrain, de laboratoire et de modélisation rassemblant des spécialistes des matériaux, de calcul et simulation. Premier résultat de cette investigation : la Tour Eiffel est bien conçue ! C’est ce que montrent distinctement les simulations numériques obtenues. Un outil pour l’avenir Avec la réalisation de cet ensemble d’actions, la Sete dispose désormais d’un modèle numérique de la Tour dans sa configuration actuelle. Ce modèle prend notamment en compte le vent, les contraintes thermiques ou encore les charges d’exploitation. DR Le modèle numérique complet de la Tour Eiffel permet de simuler les changements de comportements afin d’adapter au mieux les opérations de maintenance. Les résultats permettent de mettre en évidence les zones fortement sollicitées et de réaliser des zooms numériques locaux afin de connaître avec précision l’état de contrainte. En fonction de scénarios de maintenance envisagés, des simulations complémentaires peuvent être réalisées pour examiner les conséquences sur la structure. Tous ces résultats numériques permettent de préciser et de compléter les orientations du schéma directeur de maintenance. L’offre du Cetim Les méthodes utilisées Pour parvenir à ce constat, les experts travaillant sur la Tour ont d’abord procédé à une évaluation de la structure (caractérisation des aciers par le biais d’analyses chimiques, d’examens micrographiques et d’essais mécaniques). Puis, il a fallu passer à la collecte des informations. Ensuite, c’est la modélisation numérique proprement dite (confronter les résultats de l’évaluation de la structure aux données existantes sous formes de plans ou de notes). La modélisation s’appuie sur la méthode des éléments finis, méthode mathématique conçue pour résoudre des problèmes de physique ou plus généralement des équations différentielles avec conditions aux limites. On décompose la structure en éléments “simples” auxquels on applique des lois de comportement. Enfin, c’est la simulation. Sur la base du modèle numérique filaire complet ainsi obtenu, on peut alors simuler le comportement de la structure en fonction des efforts qu’on lui applique. On peut également simuler les conséquences de modifications. C’est ainsi que les gens de la Tour Eiffel se sont voulus rassurants. Même si on l’ampute d’un pied, la Tour tient encore debout… Afin de mieux maîtriser les risques liés au vieillissement des équipements industriels français, un plan d’action a d’ailleurs été élaboré et présenté en début d’année par le ministre d’État, Jean-Louis Borloo, et Chantal Jouanno, secrétaire d’État chargée de l’Écologie. Fort de plus de 40 ans d’expérience dans l’expertise et l’analyse d’avaries, le Cetim rassemble aujourd’hui ses savoir-faire au sein d’une offre spécifiquement dédiée à la prévention des risques et à la prolongation des infrastructures. Il propose ainsi d’accompagner les exploitants dans leur démarche pour assurer la maîtrise de l’exploitation en toute sécurité, pour anticiper les défaillances des infrastructures et pour mettre en place un schéma directeur de maintenance à partir d’un diagnostic approfondi. Le Cetim évalue la sécurité en exploitation et la durée de vie résiduelle d’un équipement et propose un diagnostic de sa conformité réglementaire, ainsi que des audits ou des prescriptions de programmes de maintenance et de surveillance. Sécurité réglementaire, comportement des matériaux métalliques ou composites, conception et dimensionnement, technologies d’exécution et procédés d’assemblage, contrôle et essais, modes de défaillance en service (rupture fragile, fatigue, mécanique de la rupture, corrosion)… sont passés au crible. N. G. E SSAIS & S IMULATIONS ● OCTOBRE, NOVEMBRE, DÉCEMBRE 2010 ● PAGE 4

Acquisition Alicat Scientific rachetée par Halma Le fabricant d’instruments intègre le groupe de technologie de fluides d’une société multinationale d’Halma. DR Alicat Scientific, le fabricant de matériels de technologie de débit massique et de pression, a été racheté par Halma, le leader des matériels de sécurité, de santé et de capteurs. Alicat intégrera le groupe international de fabricants de technologie des fluides d’Halma. Fondée en 1991, Alicat a été un pionnier dans l’utilisation de la mesure de la différence de pression dans ses produits, accélérant les temps de réponse et les multipliant par 1000 par rapport à la technologie de mesure concurrente basée sur la température. Les appareils de débit massique de la société sont utilisés dans l’instrumentation scientifique et médicale, ainsi que dans des applications industrielles spécialisées. Ses produits comprennent des compteurs et des contrôleurs massiques et de débits de liquides, des contrôleurs de pression, des jauges de pression et de vide digitales, des débitmètres portables, des normes d’étalonnage ainsi que des logiciels et des accessoires. Halma est une société holding de 36 filiales internationales qui développent et fabriquent des produits pour améliorer la qualité de la vie. Les groupes d’entreprises de la société se concentrent sur la sécurité industrielle, la santé, l’analyse et les capteurs Les produits Alicat Scientific intègrent désormais la société Halma. d’infrastructures. Alicat intègre le secteur de la technologie des fluides du groupe d’entreprise du secteur santé et analyses. Ces marques établies fabriquent des composants critiques tels que des pompes, des sondes, des valves, des connecteurs et des tubes utilisés par des fabricants d’instruments scientifiques, environnementaux et de diagnostics médicaux, pour les applications rigoureuses de manipulation des fluides. Halma rachète habituellement des entreprises dans des marchés qu’elle connaît ou dans des secteurs très proches. Alicat partage un grand nombre de clients clés et de créneaux de marché avec ses nouvelles sociétés sœurs que sont Bio-Chem Fluidics, Diba Industries et Perma Pure. Le rachat d’Alicat et de ses technologies complémentaires permettra de créer des opportunités de collaboration technique et commerciale, alors qu’Halma continue de se développer dans ce secteur. « La société Alicat essayait de gagner des parts de marché sur des organisations bien plus grandes ayant des moyens bien plus importants, explique le président d’Alicat, David Lashbrook. En nous joignant à Halma, nous aurons accès à des ressources tangibles qui nous permettront de gagner des parts de marché. Les ressources intellectuelles d’Halma en termes d’expérience organisationnelle et de gouvernance d’entreprise permettront à Alicat d’établir une structure d’entreprise simplifiée. […] La présence globale d’Halma permettra à Alicat de se servir de cette stratégie dans de nouveaux marchés internationaux, avec un minimum de risques. » www.alicatscientific.com www.halma.com E SSAIS & S IMULATIONS ● OCTOBRE, NOVEMBRE, DÉCEMBRE 2010 ● PAGE 5

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