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Essais & Simulations n°116

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Quels moyens d’essais pour les composites ?

Essais

Essais et Modelisation chacun d’entre eux a un métier spécifique, il ne faudrait que les former sur la méthode à appliquer dans leur domaine. Par ailleurs, les outils sont devenus Autodesk Simulation Moldflow 2014 features de plus en plus accessibles, et répondent à leurs besoins. De plus, les machines spécifiques pour faire du calcul ont un coût important, et doivent être changées fréquemment. Ceci a un coût pour l’entreprise qu’elle n’est capable de mettre sur la table que si le dirigeant a compris que le calcul est un réel levier pour lui, et que la somme de calculs à réaliser est suffisamment important. Et demain ? On a pris depuis peu un nouveau virage dans le calcul, avec des outils de calcul portés en mode SAS ou sur le cloud. Le cloud permet la mutualisation des ressources, et de n’utiliser que ce dont on a besoin. Il permet d’éviter d’acheter une machine spécifique pour réaliser ces calculs, et donne l’accès à cette capacité de manière plus large. Le cloud permet aussi de mutualiser les ressources, et ainsi d’exécuter des calculs dans un délai réduit. Ceci s’appelle l’infinite computing. L’offre cloud proposée par Autodesk depuis maintenant plus d’un an a permis à de nombreuses sociétés de s’équiper de la capacité de calcul, ou pour celles qui avaient déjà cette capacité en interne d’ouvrir de nouvelles portes pour simuler encore plus, sans pour autant faire l’acquisition d’un poste supplémentaire. Certains ont aussi fait ce choix pour investiguer encore plus de solutions techniques. En quoi répond-elle aux attentes des industriels en matière de simulation ? Je dis toujours qu’un industriel n’est capable d’investir que s'il mesure un retour sur investissement. Dans le domaine du calcul, l’investissement est souvent très lourd, entre la licence, la machine, et la formation de l’utilisateur. Dès aujourd’hui, nous pouvons aborder ces mêmes industriels en leur disant qu’ils peuvent avoir accès à ces capacités de calcul sans pour autant faire ce lourd investissement. L’utilisateur reste, mais il n’a plus à investir dans une machine coûteuse ni dans une licence. Il passe ses coûts en fonctionnement, et non plus investissement, et la calcul du retour sur investissement est ainsi réduit d’autant. Il a par ailleurs accès à des ressources infinies de calcul et peut ainsi être encore plus innovant, essayer de multiples voies sans attendre que les calculs s’exécutent les uns après les autres. L’utilisateur peut lancer un plan d’expérience, et avoir accès aux résultats dans un temps record. Il peut aussi les lancer depuis son bureau, entre dans une réunion ou vaquer à d’autres occupations, et recevoir ses résultats sur sa tablette. L’innovation est ce qui nous permettra de passer les prochaines étapes, cette nouvelle approche correspond exactement à ce que les industriels ont besoin pour les franchir avec succès. Quels sont les domaines d'applications de la simulation 3D ? Dans quels secteurs précisément la trouve-t-on et pour quelles opérations ? La simulation classiquement est faite dans le domaine thermique et mécanique, avec Autodesk Simulation, sur des pièces et des ensembles manufacturés. Ceci répond à une exigence de tenue mécanique et thermique, de minimisation des masses, de réduction des bruits, de gestion des risques, de réponse aux normes en vigueur, d’usure, de tenue dans le temps, de quantification du nombre des cycles. On la trouve aussi dans l’injection plastique où Autodesk Moldflow est leader mondial. Ceci répond à un besoin d’augmentation des cadences de fabrication, d’optimisation des formes, de qualité de surfaces, «L’innovation est ce qui nous permettra de passer les prochaines étapes Hugues Drion (Autodesk) » de l’extension à l’infini de l’utilisation des plastiques ou nouvelles matières dont on veut savoir si elles ont les qualités requises avant d’en faire les premiers prototypes. On la trouve enfin dans la simulation de l’écoulement des fluides, chez Autodesk avec CF Design. Ceci répond aux besoins d’optimisation des flux, de pénétration dans l’air, de refroidissement, de maintien à température acceptable, de maitrise d’un environnement de travail ou de circulation. Beaucoup d’autres domaines font appel à la simulation. Je ne citerais que le rendu réaliste, qui est aussi une simulation de la réalité. Essais & Simulations • MARS 2014 • PAGE 34

Essais et Modelisation >> Delphine Genouvrier, senior product simulation manager chez Solidworks Verbatim « La simulation 3D permet de tester la performance et la qualité de produits conçus en 3D par les ingénieurs Produit au cours du développement produit. Plusieurs types de simulations 3D peuvent être effectués dont l’analyse par éléments finis (FEA) et l’analyse d’écoulement fluides (CFD). Ces deux analyses s’appuient sur le modèle CAO 3D pour créer le modèle de simulation. La simulation 3D apporte des informations techniques cruciales pour des décisions de conception averties. « Les avancées technologiques et l’amélioration et la démocratisation de la puissance des ordinateurs permettent de tester des modèles 3D complexes dans tous les bureaux d’études. Le monde de la conception et de l’ingénierie a passé un cap avec les outils de simulations 3D accessibles et l’on est désormais dans une ère de ‘simulation-driven engineering’. C’est-à-dire que la simulation n’est plus utilisée uniquement pour une validation finale d’un produit critique mais comme un outil de conception 3D à part entière utilisé tout au long du cycle de développement produit. « De façon générale, l’utilisation de la simulation 3D permet de connaitre en avance de phase le comportement d’un produit afin de pouvoir le modifier, l’optimiser mais aussi de guider l’ingénieur dans la phase de concept pour valider plusieurs idées. Elle devient un support important pour le concepteur produit. Les industriels ont besoin de répondre aux pressions du marché et ont compris que la simulation numérique a évolué et peut désormais entrer dans «La simulation 3D a également permis aux ingénieurs de communiquer plus facilement leur projets à des ‘non sachant’ leur bureau d’études pour en tirer tous les bénéfices. Ils peuvent ainsi équiper toute l’équipe et non plus uniquement 1 spécialiste calcul. La Simulation 3D permet d’améliorer la productivité et la créativité de leur R&D ce qui entraîne une amélioration de la performance et de la qualité du produit livré aux clients, une diminution du cycle de développement produit et des coûts de développement. « D’autre part, la simulation numérique n’est plus réservée à l’industrie de l’aérospatiale ou de l’automobile, même si ces industries sont toujours très utilisatrices de simulation. La démocratisation de la simulation 3D a permis à quasiment toutes les industries de gagner en temps et en coût lors du développement produit. Le domaine du High Tech/de l’électronique investi énormément en simulation 3D, notamment en outils de simulation thermique 3D, afin de répondre efficacement aux besoins de miniaturisation, de performance des composants. Le domaine du médical teste et optimise toute leur gamme de produits grâce à la simulation 3D, avec des simulations d’écoulement fluides (tels que le sang), des simulations d’injection plastique ou de tenus à la fatigue… Delphine Genouvrier (Solidworks) » « La simulation 3D a également permis aux ingénieurs de communiquer plus facilement leur projets à des ‘non sachant’. Des outils de revues de résultats en 3D, tels que eDrawings, permettent de collaborer avec tous les acteurs du développement produits avec la facilité de compréhension apportés grâce à la 3D. Un modèle de déformation ou de contraintes en 3D est beaucoup plus facile à appréhender et investiguer qu’un rapport plus hermétique avec des graphes ou des tableaux de valeurs de résultats. Les nouveaux développements en hardware, en processeurs et en virtualisation ouvre des nouveaux horizons pour la simulation 3D afin de diminuer encore plus le temps de calcul, de simplifier l’accès aux outils de simulations 3D et ainsi de rendre la simulation de plus en plus intégré au travail de conception produit. » >> Tangi Meyer, Consultant Réalité Virtuelle, ESI France Sur quelles technologies s'appuie la réalité virtuelle ? La réalité virtuelle s'appuie sur des systèmes de projection dits immersifs: c'est à dire sur des systèmes permettant de couvrir tout ou partie du champ visuel de l'opérateur par un affichage 3D. Elle s'appuie également sur des systèmes de tracking PAM-CEM Simulation Suite Essais & Simulations • MARS 2014 • PAGE 35

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