Accès simple et rapide aux informations sur la résistance et la durabilité
La durabilité restera toujours l'un des critères de conception les plus essentiels, lié aux valeurs fondamentales du produit et de la marque. Dans cet article de blog, nous expliquons pourquoi la combinaison du test et de la simulation est la meilleure façon d'optimiser et de valider les produits pour ce volet. Nous décrivons également comment Simcenter 3D Specialist Durability peut aider les équipes d'ingénieurs à tirer le maximum d'informations sur la durabilité de leurs simulations grâce à une approche de post-traitement étape par étape.
Tests de durabilité des produits
Une campagne de tests de durabilité nécessite la disponibilité de ressources matérielles coûteuses et demande beaucoup de travail. En outre, elle doit généralement avoir lieu lorsqu'il reste peu de temps, ou lorsque le temps passé coûte beaucoup d'argent. Par exemple, lorsque les entreprises sont sur le point de valider un produit, un test mal conçu peut avoir des conséquences dramatiques pour la sortie du produit. De même, si, au cours de la production, des échantillons doivent être testés quant à leur durabilité, il est très important de disposer d'un scénario efficace.
Perspectives de durabilité pour les structures complexes
C'est certainement le cas pour les structures complexes, comme les voitures par exemple, dont on peut s'attendre à ce qu'elles subissent de nombreuses situations de charge (cycles d'utilisation) au cours de leur vie opérationnelle. Il serait complexe, très coûteux et interminable de commencer à tester tous ces scénarios à l'aveuglette. Et la plupart des travaux seraient de toute façon inutiles. L'analyse des forces qui s'exercent sur l'ensemble du système n'apprend rien au sujet de l'impact qu'elles ont sur les composants individuels.
C'est pourquoi il est essentiel de disposer dès le départ d'informations sur la durabilité. Grâce à la simulation, vous pouvez mettre en place des scénarios pour effectuer une analyse locale et découvrir quels incidents de charge sont importants pour tel ou tel emplacement. Vous pouvez alors comprendre quelles charges posent spécifiquement des problèmes et pourquoi. En utilisant la simulation de cette manière, vous pouvez donner des conseils aux équipes de test, afin qu'elles puissent réaliser des gains d'efficacité considérables en appliquant des scénarios de test plus ciblés. Bien entendu, vous pouvez aussi utiliser immédiatement les résultats de la simulation de durabilité pour améliorer votre conception en procédant à des ajustements structurels.
Combinaison unique d'expertise en matière de tests de durabilité et de simulation
Chez Siemens, nous comprenons mieux que quiconque comment réaliser des synergies en combinant le test et la simulation, car avec Simcenter, nous offrons la seule plateforme sur le marché qui combine les deux mondes. Nous connaissons donc tous les défis auxquels les équipes de test doivent faire face et nous pouvons y répondre.
Notre solution IAO Simcenter 3D Specialist Durability donne aux ingénieurs l'accès à des méthodes d'analyse de pointe de la fatigue qui leur permettent d'effectuer des analyses de prévision de la durée de vie en fatigue de manière rapide et précise, en tenant compte de conditions de charge réalistes. Par ailleurs, le logiciel comprend un ensemble de fonctionnalités de post-traitement qui visent spécifiquement à fournir des réponses immédiates aux questions les plus importantes par le biais d'un flux de travail clair. Parmi ces questions, celle-ci se pose : quand les dommages se produisent-ils ? À quel moment ? Où se produisent alors les dommages ? Et pourquoi ?
Obtenir des informations sur la durabilité grâce à un post-traitement étape par étape
La toute première chose à faire après une simulation est évidemment de vérifier si les résultats sont significatifs. Après avoir configuré et exécuté le cas d'analyse de simulation de durabilité, les ingénieurs ont accès à une vue d'ensemble de tous les résultats possibles dans le tableau des résultats. Toute erreur évidente dans la configuration, comme par exemple l'utilisation d'un mauvais système d'unités, sera visible ici.
Une fois la certitude que l'analyse était correcte, le post-traitement peut commencer. En règle générale, c'est en suivant les étapes du schéma 1 que vous obtiendrez le plus efficacement des informations sur la durabilité. Simcenter 3D Durability Specialist dispose d'outils spécifiques pour chaque étape.
Tout d'abord, analyser les incidents
Très souvent, une analyse de durabilité consiste en un grand nombre d'incidents de charge possibles : un cycle de travail. Il peut donc s'avérer difficile de trouver exactement les incidents qui sont à l'origine des problèmes de fatigue. Il est presque impossible d'essayer de le faire en cliquant manuellement. C'est pourquoi Simcenter 3D Durability Specialist dispose d'outils dédiés à l'analyse de la contribution de chaque incident. Il peut s'agir d'emplacements critiques, d'une position définie par l'utilisateur, d'un composant ou d'un groupe de composants. Cette contribution peut être traitée pour tous les résultats possibles en matière de durabilité, y compris les dommages, la durée de vie, les amplitudes de contrainte, les facteurs de sécurité, etc.
De cette façon, Simcenter 3D Specialist Durability fournit aux ingénieurs un aperçu très rapide des incidents qui causent des dommages et où, ce qui constitue un point de départ nécessaire pour une analyse plus approfondie efficace.
Deuxièmement, analyser le composant
L'étape suivante consiste à utiliser ces informations pour post-traiter n'importe quel type de résultat au niveau de l'incident. Cela couvre un grand nombre d'activités de post-traitement, allant de l'obtention d'une vue d'ensemble des contraintes, des déformations, des températures et des analyses de résistance comme la défaillance statique, à des analyses détaillées de la durée de vie et des dommages. Toutes ces fonctionnalités sont disponibles dans le post-processeur Simcenter 3D Durability Specialist. Elles aident les ingénieurs à détecter plus rapidement les zones critiques.
Troisièmement, acquérir des connaissances sur la durabilité au niveau local
Enfin, il est important de comprendre le mécanisme à l'origine de l'échec. À quoi est-il dû ? Pour une meilleure compréhension, l'ingénieur peut analyser les zones critiques plus en détail. Un bon exemple est celui des turbomachines, où les ingénieurs doivent comprendre rapidement si des contraintes et des températures élevées se produisent simultanément. À cette fin, ils examinent ce que l'on appelle les diagrammes "en cacahuète", qui montrent la relation entre les différents paramètres et les aident à comprendre en profondeur le comportement local. Avec Simcenter 3D Specialist Durability, les ingénieurs peuvent créer un tel tracé pour n'importe quel endroit (nœud, élément, direction). Il peut inclure des types de données tels que les contraintes élastiques/plastiques, la température et les dommages.
Vous trouverez ci-dessous d'autres exemples de tracés intéressants dans Simcenter 3D Specialist Durability qui permettent d'obtenir rapidement des informations sur la durabilité.
Conclusion
La solution de simulation Simcenter 3D Specialist Durability comprend tous les outils de post-traitement nécessaires pour aider les ingénieurs à obtenir des informations approfondies sur la durabilité. En suivant une approche par étape, ils peuvent trouver des réponses rapides à des questions importantes, telles que :
- Pendant quel type d'incident d'éventuels problèmes de résistance ou de durabilité se produiraient-ils ?
- Où se produiraient-ils ?
- Quel est le mécanisme à l'origine de la panne ?
Cela aide les équipes d'ingénieurs à économiser beaucoup de temps et d'argent, en :
- Évitant de consacrer du temps aux tests sur des composants qui ne sont pas "testables"
- Définissant mieux des scénarios de test efficaces
- Fournissant les informations nécessaires pour améliorer la structure en vue d'une meilleure durabilité
Toutes ces fonctionnalités de post-traitement sont disponibles dans Simcenter 3D 2022.1 pour aider les ingénieurs à concevoir des produits durables.
