Garantir la fiabilité des équipements industriels par la simulation avancée de résistance et durabilité

La conception et la fabrication d'équipements industriels représentent un défi majeur pour les ingénieurs mécaniques, car ces équipements sont extrêmement grands et lourds et doivent fréquemment fonctionner sous de lourdes charges et pour de longs cycles d'exploitation. En cas de défaillance, le coût n'est pas seulement financier, mais peut aussi être dangereux pour les opérateurs. Il est donc essentiel que les ingénieurs puissent garantir la performance fiable de ces machines avant leur fabrication.

La simulation : un atout décisif

La simulation permet de modéliser et de tester virtuellement les équipements industriels avant leur fabrication et leur mise en service dans le monde réel. Les outils de simulation SIMULIA permettent aux fabricants et ingénieurs d'équipements industriels d'assurer la sécurité et l'efficacité de ces machines dès les phases de pré-production, réduisant ainsi les délais et les coûts de développement.

Les clients utilisant les outils Dassault Systèmes ont constaté une augmentation de 10 % à 40 % de la vitesse de mise en place des modèles de simulation, et ont également constaté que la mise à jour de la simulation après un changement de conception est jusqu'à 10 fois plus rapide.

Cas d'usage courants

Fatigue des soudures

Un problème courant est la fatigue des soudures, souvent causée par les vibrations et pouvant survenir sur de multiples types d'équipements industriels. Le logiciel SIMULIA peut analyser la durée de vie en fatigue des joints soudés en utilisant des charges de vibration issues soit de la simulation, soit de données de test.

Trempe par induction

Un autre flux de travail proposé par le logiciel SIMULIA est la trempe par induction, qui augmente la dureté des matériaux de manière sélective et contrôlée. La simulation de ce processus nécessite la modélisation de trois physiques différentes fortement couplées : l'électromagnétique pour simuler le courant induit et les pertes Joule ; la thermique pour calculer comment les pertes de puissance électrique chauffent le métal ; et la structurelle pour modéliser la transformation du matériau et calculer les contraintes résiduelles.

Grenaillage de précontrainte

Le grenaillage de précontrainte, souvent utilisé pour former et renforcer des composants tels que les vilebrequins et les aubes de turbine, peut également être simulé. La simulation permet d'évaluer la performance du processus de grenaillage et de vérifier que les objectifs de durée de vie en fatigue peuvent être atteints. Ce ne sont là que quelques-uns des flux de travail que SIMULIA est capable de modéliser.

Secteurs bénéficiaires

Les secteurs qui peuvent bénéficier de ces flux de travail et d'autres de SIMULIA incluent les machines industrielles, les engins mobiles lourds, la turbomachinerie et les groupes motopropulseurs. Ces industries subissent des changements dus aux nouvelles méthodes de fabrication intelligente, qui nécessitent des machines plus sophistiquées. Les opérateurs d'équipements industriels exigent également des équipements personnalisés adaptés à leurs besoins spécifiques, ce qui représente un autre défi pour les fabricants.

Travailler vite et intelligemment

Les fabricants d'équipements industriels doivent travailler rapidement et intelligemment pour maintenir les coûts à un niveau bas et livrer des équipements de qualité, fiables et dans les délais, tout en gérant l'augmentation des variantes de produits, des combinaisons d'équipements et des concepts de conception. La simulation leur permet de réduire le nombre de prototypes nécessaires tout en analysant rapidement l'intégrité structurelle et la fatigue sur l'ensemble du cycle de vie de l'équipement, ainsi qu'en modélisant sa performance dans des environnements réels difficiles tels que les chantiers de construction ou les mines.