Simulation de la résistance et de la durabilité de l'équipement

La conception et la fabrication d'équipements industriels est un défi majeur pour les ingénieurs en mécanique, car ces équipements sont extrêmement volumineux et lourds et doit fréquemment fonctionner sous de lourdes charges et pour de longs cycles de fonctionnement. S'il échoue, il est non seulement coûteux, mais peut également être dangereux pour les opérateurs. Par conséquent, il est essentiel que les ingénieurs soient en mesure de garantir que l'équipement industriel fonctionnera de manière fiable avant sa fabrication.

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

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

Quels types de situations ces utilisateurs testent-ils dans leurs simulations ? Un problème courant est la fatigue des soudures, qui est généralement causée par les vibrations et peut se produire dans plusieurs types d'équipements industriels. Le logiciel SIMULIA peut analyser la durée de vie en fatigue des joints soudés en utilisant des charges vibratoires provenant de données de simulation ou d'essai. Un autre workflow proposé par le logiciel SIMULIA est la trempe par induction, qui augmente la dureté des matériaux de manière sélective et contrôlée. Simuler ce processus nécessite de modéliser trois physiques différentes fortement couplées :électromagnétique, pour simuler le courant induit et les pertes Joule; thermique, pour calculer comment les pertes de puissance électrique chauffent le métal; et structurel, pour modéliser la transformation du matériau et calculer les contraintes résiduelles.

Un autre processus qui peut être simulé est le grenaillage, qui est souvent utilisé pour façonner et renforcer des composants tels que des vilebrequins et des aubes de turbine. La simulation peut être utilisée pour évaluer les performances du processus de grenaillage et pour vérifier que les objectifs de résistance à la fatigue peuvent être atteints. Ce ne sont là que quelques-uns des workflows que SIMULIA est capable de modéliser.

Les secteurs qui peuvent bénéficier de ces workflows et d'autres workflows SIMULIA incluent les machines industrielles, les équipements mobiles lourds, les turbomachines et les groupes motopropulseurs. Ces industries connaissent des changements en raison de nouvelles méthodes de fabrication intelligentes, qui nécessitent des machines plus sophistiquées. Les opérateurs d'équipements industriels exigent également des équipements personnalisés adaptés à leurs besoins personnels, ce qui représente un autre défi pour les fabricants de ces équipements.

Les fabricants d'équipements industriels doivent travailler rapidement et intelligemment afin de réduire les coûts et de fournir des équipements fiables et de qualité à temps, tout en faisant face à 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 que de modéliser ses performances dans un environnement réel difficile, comme un chantier de construction ou une mine.