Essais & Simulations n°118

Actualités Entreprise

Actualités Entreprise et Marché Congrès Nafems France 2014 Sensibiliser, promouvoir et stimuler la simulation numérique Avec soixante-dix sessions et un espace d’exposition réunissant plus de vingt exposants, le congrès Nafems France qui s’est déroulé à Charenton (Val-de-Marne) s’est imposé comme un rendez-vous incontournable de la communauté de simulation numérique industrielle. Intitulé « Simulation numérique : moteur de performance », l’événement avait pour objectif d’aider les entreprises à mieux évaluer l’apport des technologies, des méthodologies et des applications pour leurs activités d’étude. Des invités industriels de marque – Airbus, Areva Wind, Carmat, EDF, PSA Peugeot Citroën, Valeo… – ont exprimé leur vision des enjeux auxquels sont confrontés leurs secteurs et leurs attentes en matière de simulation. Des scientifiques de renommée internationale – Université Polytechnique de Catalogne, Onera, École Centrale de Lyon, Université de Liège, Cemef, Femto-ST…– ont apporté leurs connaissances approfondies sur les dernières avancées technologiques et méthodologiques. Au cours des sessions thématiques, entreprises, laboratoires universitaires, éditeurs de logiciel et sociétés de service ont pu approfondir des sujets devenus majeurs pour les industriels : dynamique des structures non-linéaires, endommagement des matériaux composites, propagation des fissures, simulation multi-corps et multiphysique, prise en compte des procédés de fabrication, corrélation essais-calculs en dynamique des structures, V&V et simulation robuste… Les thèmes étaient nombreux et ont donné lieu à des échanges de qualité. Une session organisée en partenariat avec Micado a permis de faire le point sur les enjeux de la simulation pour les PME/PMI et Audience d’introduction Nafems France – Salle des conférences – Introduction les moyens mis à leur disposition pour accroître leur compétitivité. Vision industrielle et enjeux pour la simulation numérique La situation à laquelle sont confrontés les industriels est paradoxale : d’un côté ils doivent développer des produits plus innovants, optimisés, intelligents, connectés, d’un autre coté les règlementations se durcissent, la concurrence s’accroît, la pression sur les prix ne faiblit pas. Dans ce contexte, les possibilités offertes par la simulation numérique apportent, on le sait maintenant, des capacités d’étude et d’analyse de plus en plus fines et réalistes, allant jusqu'à permettre la validation 100% numérique de projets. Mais la complexité croissante des produits et l’interaction entre les physiques en jeu (mécanique, thermique, fluide, électronique, acoustique, multi-corps…) font émerger de nouveaux besoins en termes de simulation, comme l’ont illustré les industriels invités. « Les constructeurs et équipementiers Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 11

Actualités Entreprise et Marché Accueil et salle des exposants automobiles doivent relever deux défis majeurs dans les quinze années à venir, a souligné Guillaume Devauchelle, vice-président, Innovation et Développement scientifique, du groupe Valeo. D’un côté il faut atteindre les objectifs de réduction d’émissions de CO2 fixés en moyenne pour chaque constructeur à horizon 2021 à 95 grammes contre 130 en 2015. Et de ce fait, il faut considérer un plus large spectre de scénarios d’usage mixant moteurs thermiques, hybrides et 100% électriques dans une approche multiphysique globale (mécatronique, thermique, vibration…). De l’autre, la conduite doit devenir plus ‘’intuitive’’, c’est-à-dire plus connectée et plus automatisée. Ceci ouvre de nouveaux champs pour la simulation comme la prise en compte du comportement humain ou la gestion du trafic et de l’urbanisme. » Le secteur de la production d’énergie est soumis simultanément à une très forte demande de performance économique et à une évolution constante de la réglementation (sûreté nucléaire et hydraulique, post Fukushima, émissions et rejets, continuité écologique, etc.). « Dans ce contexte, il nous faut adapter en permanence nos méthodologies en matière de simulation numérique, précise Stéphane Andrieux, directeur scientifique, EDF R&D : prise en compte des incertitudes pour la quantification des risques, recalage des paramètres, surveillance et suivi en service, montée des modélisations atomiques et des méthodes particulaires, insertion de la simulation dans les systèmes hybrides comme les villes ou les réseaux de distribution intelligents (smart grids) ». La présentation a été illustrée d’exemples concrets et représentatifs de chaque filière : optimisation du placement d’hydroliennes, simulation SPH en hydraulique, étude du vieillissement sous irradiation nucléaire, modélisation hydro-environnementale, tenue d’aéro-réfrigérants aux vents extrêmes, étude d’explosion vapeur en puits de cuve. Autre exemple avec l’éolien offshore. Christine de Jouëtte, directrice du Centre technologique éolien en mer (France), Areva Renouvelables, a tenu à rappeler que « la stratégie produit d’Areva se focalise sur une approche basée sur la compétitivité et la recherche des plateformes technologiques les plus optimisées pour l’offshore fixe ou flottant. Dans ce contexte, la simulation numérique doit nous permettre de réduire nos coûts ». L’exemple présenté porte sur l’étude du comportement aérodynamique d’éoliennes de très grande dimension soumises à des charges de fatigue et de vent extrême (rafales, tempêtes). Cette étude a donné lieu au développement d’un outil pour la modélisation des charges aérodynamiques en écoulements instationnaires plus précis que les méthodes traditionnelles de type BEM (Blade Element Momentum). Une réflexion est actuellement en cours pour la mise au point d’une soufflerie numérique. « C’est pour sécuriser la campagne de tests statiques de l’A350 que le projet ViFST (Virtual Full Scale) a été lancé, a expliqué Michel Mahé, Senior Expert Dynamic Analysis, Airbus. Nous avons développé un modèle détaillé de la partie centrale constituée du fuselage et des deux ailes. Avec au total plus de 68 millions de degrés de liberté, c’est le plus gros modèle développé à ce jour dans le cadre du projet. Il nous a permis de prédire avec plus de précision le comportement de l’avion et notamment de mieux appréhender les effets non-linéaires (grands déplacements, plasticité contacts…) » a-t-il ajouté. Dernier exemple dans le secteur du biomédical. Pour mettre au point le cœur artificiel biocompatible entièrement implantable, Carmat a dû relever un certain nombre de défis technologiques. Marc Grimmé, directeur technique de Carmat a précisé que « la prothèse de cœur, qui ‘’embarque’’ toute l’électronique est un système complexe mettant en jeu mécanique, thermique, dynamique des fluides, chimie, électronique, logiciel temps réel embarqué, matériaux biologiques et biocompatibles ». Carmat a travaillé en collaboration avec la société Inoprod pour la validation des composants critiques du système et du fonctionnement du système dans sa globalité. Au-delà de la validation, l’objectif est de définir une conception robuste prenant en compte les aléas de fabrication et de montage. Les challenges technologiques à relever > Simuler la conception et la fabrication de structures composites À la recherche constante de solutions d’allégement, les composites sont de plus en plus utilisés dans tout type de structure. C’est ainsi que le centre de recherche d’Hutchinson R&D a développé avec un constructeur automobile une nouvelle architecture de train avant automobile en matériau composite et a Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 12