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Essais & Simulations n°121

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Sopemea dévoile ses activités d’essais

Essais

Essais Et ModElisation permet de mesurer des déformations et de déterminer les contraintes liées pour la plupart aux procédés de mise en œuvre ». Les équipes du Cetim font appel à différents moyens de mesure comme la diffraction par rayons X. La simulation numérique pour répondre aux défis de demain créé un laboratoire scientifique commun avec le LMT Cachan, le GEM de Nantes et le CNRS. L’objectif de ce laboratoire est de répondre aux nombreuses problématiques industrielles afin de combiner les performances des produits tout en réduisant les cycles et les coûts de fabrication. Dans le secteur de l’aéronautique, les problématiques sont nombreuses : celles-ci concernent tout aussi bien l’environnement, les fréquences d’essais importantes sans oublier l’accélération du nombre d’essais. Autre défi à relever : le fait que les matériaux composites ne présentent pas les mêmes phénomènes d’endommagement que les matériaux classiques. « Le problème est que nous possédons moins de recul sur les matériaux composites que sur les matériaux métalliques, souligne Haidar Jaffal. Toutefois, nous disposons d’un outil et de compétences fortes afi n de répondre à la problématique numérique sur les composites. TFE Simulation process Actuellement, le Cetim travaille de manière continue pour répondre à la demande exigeante dans l’aéronautique. Ainsi, nous adaptons en permanence nos capacités de calcul et de simulation et nous développons des modèles de post-traitement en fatigue de plus en plus pertinents exploitant le bon couplage simulation-essais au service de l’optimisation du produit industriel ». Enfi n, les ingénieurs sont aujourd’hui confrontés à des problèmes liés à la matière et qui était inconnus auparavant tels que la contrainte résiduelle ; en d’autres termes, les matériaux composites comportent des éléments différents tels que des fi bres et lesquels n’ont pas la même histoire ni les mêmes contraintes. Il existe donc déjà un changement sur la matière avant même d’être mis sur un banc d’essai ; d’où une complication supplémentaire dans la mise en œuvre de l’essai. « Le Cetim possède déjà les compétences et les experts sur ce sujet. Ceci nous Le centre technique abrite plusieurs types de solutions logicielles complémentaires et destinées à répondre à la fois à des besoins en calcul bien ciblés et à des problématiques liées à des métiers précis comme la fatigue ou la simulation d’essais. Ainsi, les outils Catia, SolidWorks, Abaqus et Nastran cohabitent avec les solutions d’Ansys, nCode ou encore HyperWorks d’Altair et ROHR2 sans oublier les logiciels « maison » comme Castor Concept (codes éléments finis pour les équipements sous pression) et Cobra ; cette dernière solution développée par le Cetim permet de dimensionner et concevoir des assemblages multi-matériaux. Parmi les grands défis de la simulation numérique figure avant tout le big data mais également bien d’autres tendances telles que le multi-physique et l’augmentation drastique du nombre de données d’essai ; véritable problématique qui nécessite des progrès en matière de méthodologies de visualisation adaptées aux grandes données d’essais. « Aujourd’hui, pour faire des essais de plus en plus compliqués, mais bien plus complets, il est essentiel d’intégrer toutes les physiques d’un composant, les simuler et traiter des informations de plus en plus nombreuses, précise Haidar Jaffal. Il faut donc absorber toutes ces informations qui concernent à la fois la physique, les matériaux, le chargement, le parcours et le comportement ainsi que l’endommagement sur les composants. Ce que l’on constate aujourd’hui, c’est que de plus en plus de centres de calcul fleurissent en France et en Europe. Ces structures abritent de nombreuses compétences, en particulier dans l’aéronautique ». Celles-ci devraient également rendre plus accessibles aux PMI des services malheureusement trop coûteux pour beaucoup d’entre elles. Olivier Guillon Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 38

Essais et Modelisation Interview Entretien avec Olivier Tabaste, de MSC Software Responsable de la partie business development chez MSC Software pour le marché aéronautique dans la région EMEA, Olivier Tabaste fait également partie de l’équipe Global Industry Business Development et travaille avec ses homologues américains, asiatiques et pays émergeants. Sa vision mondiale de l’aéronautique permet de porter un regard global sur un secteur mâture dans l’utilisation de la simulation numérique. Essais & Simulations > Quelle place occupe l’aéronautique dans votre métier ? Olivier Tabaste Aujourd’hui, l’aéronautique représente près de 40 % de notre chiffre d’affaires ; ce secteur fait beaucoup évoluer nos solutions, mais il n’est pas le seul moteur de ces évolutions puisque l’automobile est toujours bien présente (environ un tiers de nos activités). Les demandes de nos clients dans l’aéronautique proviennent de différents horizons. En effet, le marché de l’aéronautique est global et se compose d’un côté de quelques grands donneurs d’ordres et de très nombreux équipementiers. > Quelles sont les problématiques de vos clients ? Aujourd’hui, la connaissance est très partagée. C’est d’autant plus vrai pour la simulation numérique : nos clients ont besoin de comprendre ce que fait chacun de leurs partenaires afin de valider un programme, avec les bonnes méthodes. Mais cette collaboration a des limites : il est évident que l’on ne peut pas tout partager, du moins pas totalement. Pour cela, MSC met au point des solutions qui permettent de travailler avec des outils différents de ceux de leurs partenaires. Notre plateforme d’échange est capable d’intégrer toutes sortes de modules. > Et dans le domaine des essais ? Notre plateforme SimManager (SLM et PLM) ne se contente plus de tracer les modèles mais répond au souhait de nos clients de conserver l’historique de toutes leurs opérations et de s’en servir comme base de connaissances. L’objectif est de toujours mieux comprendre pourquoi on aboutit à tel ou tel résultat afin d’en tirer les bonnes conclusions qui permettrons de limiter le nombre d’essai couteux. En complément, notre solution Apex répond bien à la volonté de nos clients distribuer l’activité des méthodes utilisées ou de partager les procédures. En effet MSC va lancer la quatrième version d’APEX, une solution qui permet notamment de fractionner des modèles gigantesques d’avions ou d’hélicoptères avec la possibilité de modifier une fonction d’un partenaire et l’intégrer dans le système sans avoir à tout mettre à jour. Il en est de même pour les modèles multi-physiques : il est possible à partir d’un modèle d’optimiser un seul équipement sans pour autant avoir le détail de tout ce qui s’y passe. MSC a également décidé de faire évoluer sa solution Engineering Life Cycle (ELM) servant à compiler les informations d’essais physiques et/ou sur les matériaux de façon à mieux définir les missions dans l’aéronautique à partir des mêmes plateformes. Une nouvelle version d’ELM sera d’ailleurs présentée sur le salon du Bourget. > À quoi correspondent les besoins en simulation ? Dans le civil, les besoins sont avant tout d’ordres économiques. Ils concernent la réduction de la consommation, des émissions de gaz ou de polluants, du bruit etc. Ainsi, ces problématiques ont orienté la recherche vers des études sur les matériaux composites – désormais utilisés sur des pièces de structure – mais aussi sur les équipements électriques afin de réduire le poids des appareils. Mais le recours à de nouveaux matériaux ou à ce type d’équipements présente, par exemple, des problèmes de dissipation d’énergie. Alors qu’auparavant la structure d’un avion faisait l’objet d’un calcul mécanique, aujourd’hui, il est nécessaire d’avoir une plus grande compréhension des comportements et de coupler les différents phénomènes. Autre problématique : avec les thermoplastiques, il est impossible de produire une pièce en un seul moule. On est contraint de faire de l’assemblage et de la soudure ; c’est le cas des fuselages d’avion, des portes ou du carter des moteurs. Ainsi, ces nouveaux matériaux appellent les ingénieurs à faire du couplage de phénomènes et les intégrer dans des modèles de simulation. > Quelles limites les éditeurs doiventils encore franchir ? L’une des limites concerne la formation de nos clients car nos technologies sont de plus en plus évoluées. Il faut des gens formés non plus à l’utilisation intuitive des outils de calcul mais à l’interprétation des phénomènes physiques et les volumes de résultats toujours plus complexes qui en découlent. Autre limite : la puissance de calcul qui, même si cet aspect évolue, se heurte à deux freins : la peur d’envoyer des informations sur un réseau et la manière dont le post-traitement se fait aujourd’hui. Il faut donc trouver de nouvelles méthodes pour éviter de se retrouver avec un calcul gigantesque. Propos recueillis par Olivier Guillon Essais & Simulations • JUIN 2015 • PAGE 39

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