Analyse structurelle
Les essais structurels sont devenus une exigence de base pour les ingénieurs dans chaque secteur de l’industrie. Et l’utilisation du calcul par éléments finis pour l’analyse structurelle est devenue tellement courante que seuls les critères de prix d’achat sont considérés par certains décideurs comme prépondérants. Mais pour beaucoup de spécialistes, qu’ils soient ingénieurs calcul, ingénieurs de développement ou responsables de bureau d’étude, prix et coût ne sont pas synonymes. Choisir une solution d’analyse structurelle qui puisse évoluer en fonction de vos besoins, plutôt que de devenir rapidement obsolète, vous conduira à réduire le coût global de possession et vous permettra de faire la différence entre un projet sommairement analysé qui pourra déboucher sur erreur coûteuse, et une réalisation dont vous serez fier.
Hexagon (MSC Software) fournit une famille de solutions performante pour l’analyse structurelle qui répond à la fois aux besoins des ingénieurs, des concepteurs et des experts calculs chevronnés. Ces solutions aident les entreprises à relever leurs défis industriels en permettant aux ingénieurs d’avoir une bien meilleure compréhension du comportement de leurs produits grâce aux tests virtuels. Les ingénieurs qui utilisent les solutions d’analyse structurelle de Hexagon (MSC Software) sont à même d’évaluer de nombreuses variantes de conception, ce qui confortera leur choix de conception pour répondre aux exigences prescrites, avant même que le produit physique ne soit construit. De la pièce unique aux grands systèmes complexes, de la statique linéaire aux problèmes dynamiques fortement non linéaires, les possibilités d’analyse structurelle des solutions Hexagon (MSC Software) sont conçues pour évoluer avec votre besoin, optimiser votre coût de possession, et vous accompagner dans la réalisation de vos objectifs.
Types d’analyses
Les conditions d’utilisation d’un produit et ses exigences fonctionnelles dictent le type d’analyse qui doit être effectuée sur un composant ou un assemblage. Souvent, la résolution d’un tel problème nécessite une méthodologie spécifique pour fournir des résultats précis aves des temps de calcul optimaux et rapides, et chaque produit aura une exigence structurelle spécifique. Les principaux types de simulation sont:
- Analyse linéaire et non linéaire
- Analyse statique et dynamique
- Analyse de flambement
- Régime permanent, transitoire, réponse en fréquence, modal
- Analyse acoustique
- Analyse multiphysique et multidisciplinaire
- Grande vitesse de déformation, impact
- Endommagement, rupture, usure
Depuis plus de 40 ans, Hexagon (MSC Software) a mis au point et délivré des technologies leaders dans tous ces domaines, dicté par les besoins les plus avancés de l’industrie aéronautique et automobile. Depuis que les principes fondamentaux de la conception et de l’ingénierie de conception sont devenus communs à de nombreux secteurs de l’industrie, chacun peut désormais bénéficier des capacités éprouvées des solutions d’analyse de Hexagon (MSC Software).
Réalisation de modèles complexes, de systèmes et d’assemblages
Les systèmes complexes et les ensembles structurels de grande taille nécessitent des fonctionnalités spécifiques pour une simulation efficace et précise. Hexagon (MSC Software) propose des solutions industrielles éprouvées, une technologie haute performance et des méthodologies pour la modélisation correcte et efficace de ces types de modèles. Il s’agit notamment de:
- Techniques de modélisation de liaisons soudées, collées et boulonnées, ainsi que des liaisons articulées
- ACMS (Automated Component Mode Synthesis) : système automatisé de synthèse modale pour des grands assemblages
- Superéléments externes pour utilisation dans le processus d’assemblage. Les superéléments permettent un partitionnement logique d’un véhicule complet et la réutilisation des informations issues des composants, contribuant à réduire les temps de résolution
- Simulation de contact 3D pour tenir compte des interactions complexes d’assemblage
Basé sur plus de 40 ans d’expérience dans la résolution de problèmes industriels, Hexagon (MSC Software) a développé et mis en œuvre pour ses solveurs certaines des techniques de résolution les plus efficaces et précises. Ces solveurs peuvent tirer avantages des plateformes parallélisées de calcul haute performance utilisant la mémoire partagée (SMP) et distribuée (DMP), pour aider à résoudre certains des problèmes les plus importants et les plus complexes des systèmes structurels existants.
Modélisation et analyse éléments finis étendue
Hexagon (MSC Software) propose un ensemble complet d’outils de modélisation et calcul qui permet aux ingénieurs, concepteurs, analystes de tout réaliser, due processus d’analyse de la CAO au rapport de calcul. Les principales fonctionnalités sont:
- Modélisation et calcul Eléments Finis autonome ou intégrée à la CAO
- Importation de nombreux formats CAO et accès CAO natif
- Edition et création de la géométrie
- Extraction de la surface moyenne et nettoyage de la géométrie
- Outils de maillage avancé sur des solides et coques et support des éléments d’ordre linéaire et supérieur et de topologie hexaèdre, tétraèdre, quadrangle, triangle et poutre
- Contacts 3D
- Modélisation de matériaux multi-couches
- Nombreux outils de création et d’attribution des charges et des conditions aux limites de configuration
- Préparation du calcul et soumissions des jobs
- Graphiques et animations des déformations structurelles, contraintes, déformations, critères de rupture sur scalaires et vectorielles
Modélisation de composites et matériaux spéciaux
Hexagon (MSC Software) propose des fonctionnalités pour la modélisation d’un très large spectre de matériaux:
- Métaux, plastiques, caoutchoucs, mousses, composites, fluides, sols, béton armé, pierre, …
- Composites stratifiés avec définitions par pli et empilage
- Modèles thermo-mécaniques de matériaux pour des simulations multidisciplinaires
- Modèles d’endommagement et de rupture
- Propriétés matériaux dépendant du temps, de la fréquence et la température
- Propriétés matériaux pour la délamination, la propagation des fissures
- Fluage
- Propriétés matériau sous forme de tableau
Optimisation et amélioration de la conception
Lors des étapes de conception et de développement produits, le but est d’identifier la meilleure conception pour répondre à un certain nombre d’exigences différentes. Cela nécessite d’identifier les scenarios de conception possibles, puis de développer le meilleur design. Hexagon (MSC Software) propose des solutions pour aider à l’amélioration de la conception grâce à différentes méthodes d’optimisation : la forme, la taille, la topologie, la topographie, la topométrie.
Simulations multidisciplinaires couplées et chaînées
Mettre en place des conditions de chargement et des conditions aux limites corrects pour réaliser une simulation numérique peut être difficile. La qualité du résultat d’une simulation est directement liée à la qualité des données d’entrée. Quand il est difficile d’obtenir des bonnes valeurs de charges et de conditions aux limites, il est souvent préférable de s’appuyer sur d’autres simulations pour générer cette information. C’est là que la simulation multidisciplinaire, couplée et en chaîne, peut à la fois simplifier le processus de réutilisation des données de simulation, et améliorer la fidélité de simulation globale, ce qui accroîtra la qualité de la simulation et la confiance vis-à-vis des résultats obtenus. Voici quelques exemples démontrant comment les solutions de Hexagon (MSC Software) peuvent améliorer vos capacités de simulation:
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Intégration structure – cinématique:
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Améliorer la qualité de la simulation en fournissant des données plus précises obtenues lors du chargement d’une simulation dynamique multi-corps – Châssis et suspension des charges appliquées à la structure du véhicule (aéronefs, automobiles, machines industrielles, …)
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Fournir des prévisions de contraintes plus efficaces en utilisant des corps déformables dans une simulation de dynamique multi-corps; fatigue structurelle d’un véhicule ou d’un fuselage, durabilité d’une tête de lecture sur un disque dur d’ordinateur, …
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Coupler analyse thermique et structurelle peut donner des résultats plus précis des contraintes lors de la prise en compte simultanée des charges thermiques et des charges structurelles – frottement combiné et pression de chargement de disque de frein et le rotor
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Interaction fluide-structure (Fluid Structure Interaction) – solution couplée qui offre des simulations plus précises du comportement du fluide lorsque la structure déformée est prise en compte, et la structure et le chargement sont plus correctement appliqué sur les surfaces en contact – l’aquaplaning des pneus, le déploiement de coussins gonflables, le flux sanguin dans une valve artificielle
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Enchaîner des simulations structurelles pour fournir une analyse plus précise par exemple en appliquant préchargements/précontraintes- avant la simulation : pale de moteurs d’avion – analyse modale de moteurs automobiles
Automatisation du processus de simulation et gestion des données
En plus d’être capable de simuler le comportement des structures en utilisant l’analyse Eléments Finis, de nombreux ingénieurs et responsables souhaitent assurer la répétabilité du processus de simulation, pour obtenir un degré élevé de confiance vis-à-vis des résultats, permettre l’amélioration des processus, confirmer des choix de conception et raccourcir les temps de développement produit. Hexagon (MSC Software) fournit des solutions pour aider à la capture, la modification et à la gestion de vos processus et des données.
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Aéronautique & Défense: Airframe Stress and Vibrations, Landing Gear and Brake System Stress and Vibration, Aircraft Structural Systems Analysis, Aircraft Subsystems and Components Development, Composite Material Structures
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Automobile: Strength, Durability, N&V for: Vehicle System, Body-in-White, Trimmed Body, Chassis, Powertrain, Closures, HVAC system and Components, Interior Components; Vehicle Crash and Safety Development: Airbag deployment, Vehicle Crash, Roof Crush; Sound Engineering, Interior and Exterior Acoustics
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Biens de consommation & Emballages: Power Tool N&V, Glass Forming, Thermal Forming, Extrusions, Blow Molding, Hotfilling, Analysis of fluid filled bottles, thermos, cooking utensils and stove, Sporting Goods N&V, Strength and Durability, Composite Materials
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Électronique: Electrical-Thermal-Mechanical Micro-Actuator, MEMS Devices, Soldering, PCB cooling, Ultrasonic motor, Structural Solenoid Actuator, Impact and Drop Testing, Vibration, Stress, Fatigue
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Énergie: Cooling Pipes, Transformers, Joule Heating, Electrical Laminations, Capacitor, switches, circuit breakers; Generator Vibrations and Acoustics; Wind Turbine Blade and Transmission Strength, Vibrations and Acoustics
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Gouvernement & Administration: Highway acoustic barriers, Explosion and safety of structures, Accident investigation
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Équipement industriel et machines: Acoustic and vibration analysis, Composite and elastomer curing, furnace, Material processing including cutting, machining and rolling
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Médical: Blood flow analysis, Fluid bags, Laser welding, heart and other muscles, defibrillators, pacemaker, Artificial Valves, Prosthetics, Artificial Joints, Drug Delivery
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Construction navale et Transports: Liquid transportation and sloshing, accident investigation, underwater explosion, arc welding, sonar, cabin noise control, exterior acoustics
Demande d’information
D2S International offre des services de conseil en utilisant le logiciel d’éléments finis de HEXAGON (MSC Software).