Digimat 2019.1 : conception avancée de composites, modélisation crash, analyse allégement

Source : Hexagon

e-Xstream engineering (Newport Beach, Californie, USA), leader des logiciels de simulation matériaux et services d'ingénierie, partie de Hexagon (North Kingstown, Rhode Island, USA), annonce de nouvelles capacités avancées pour : dériver des valeurs de conception plus précises pour composites à fibres renforcées, modéliser le crash structurel de composés de moulage en feuille (SMC), et comprendre les limites de sécurité de l'allégement par la méthode Camanho.

Digimat 2019.1 offre aux ingénieurs mécaniques une nouvelle approche pour déterminer les allowables (valeurs admissibles) dans les industries critiques, complétant les campagnes d'essais physiques pour déterminer variabilité et performance matériaux par simulation, et établir une plus grande confiance dans les tests « coupon virtuel ».

Modèle Camanho

Digimat implémente désormais le modèle d'Analyse de Dommage Progressif du Pr. Camanho, permettant de modéliser de façon exhaustive comment les choix matériaux affectent la rupture de plastiques renforcés fibres continues (PRFC) du coupon au panneau manufacturé, et d'améliorer la précision des allowables. Des développements complémentaires permettent aux experts matériaux de mieux estimer l'effet de défauts (porosité, ondulation hors-plan, délaminage) pour calculer des facteurs de marge et tolérances plus précis.

Philippe Hébert, chef de produit chez e-Xstream engineering : « Les allowables ont longtemps été ancrés dans les limites de sécurité des métaux, mais la durabilité pousse à l'allégement ; nous avons besoin de simulations plus précises de la rupture composite dans les structures manufacturées. En s'appuyant sur les recherches du Pr. Camanho, nous offrons aux fabricants des outils puissants qui complètent leurs campagnes d'essais physiques pour réduire les coûts et optimiser l'utilisation matériaux plus tôt dans le processus de conception. »

Source : Hexagon

Composites à haute teneur en fibres

La modélisation matériaux est aussi améliorée pour PRFC à haute teneur en fibres. Les analyses de microstructure remplacent le placement aléatoire de fibres par des positions réalistes basées sur le modèle statistique Melro, permettant l'ingénierie directe du matériau.

Solveur Fast Fourier Transform (FFT)

Le maillage de géométries complexes à la densité et échelle requises pour l'analyse par éléments finis est rarement faisable. Un nouveau solveur FFT permet d'analyser les microstructures de composites avancés, et calcule 10 à 100 fois plus vite. En éliminant le maillage chronophage et en accélérant le calcul, les utilisateurs peuvent cribler plus de matériaux et étudier la performance d'un matériau sur plus de dimensions.

Plastiques renforcés fibres courtes (PRFC)

Digimat 2019.1 fait aussi progresser la simulation des procédés de fabrication. Les ingénieurs conception peuvent maintenant prédire avec précision la durée de vie en fatigue pour concevoir des pièces plus optimales en PRFC. Un nouveau modèle issu de la collaboration continue avec DSM Engineering Plastics améliore la modélisation fatigue en tenant compte de la plasticité locale dans les PRFC sous amplitude de charge constante.

Modélisation du crash SMC

Une approche inédite pour modéliser les applications de crash structurel permet aux ingénieurs conception de mieux comprendre comment les problèmes de fabrication courants affectent le SMC, par exemple pour allégérer dès la conception dans l'automobile. La modélisation intégrée prend en compte l'anisotropie variable, la propagation des dommages et la faiblesse des lignes de soudure.