Essais virtuels

Lever les risques de défaillance sur une pièce testée et son outillage et anticiper les mesures sur vibrateur est rendu possible grâce à la simulation.

Essais virtuels de qualification vibratoire pour l’Industrie

Les exigences de qualification vibratoire des équipements se généralisent progressivement à tous les secteurs d’activité industrielle (automobile, aéronautique, ferroviaire, spatial, énergie…). En fonction des caractéristiques opérationnelles du produit et des contraintes qu’il subira ; différents types d’excitation peuvent être appliqués. Les principaux types sont les essais d’endurance par balayage sinus, les essais aléatoires et les essais par excitation sinus fixe, ou par suivi d’une fréquence de résonance (sinus dwell). Selon le cahier des charges et le nombre de spécimens à tester, les essais peuvent durer de quelques heures à plusieurs semaines pour les campagnes les plus longues.

Lorsque l’essai amène à une défaillance du produit testé, il s’agit alors d’en analyser les causes dans le but de revoir sa conception. Un nouveau prototype est alors fabriqué pour être à nouveau soumis à l’essai de qualification vibratoire.

Cette itération impacte nécessairement le planning et le budget du projet.
Dans le pire des cas, une seule itération n’est pas toujours suffisante.

Derisking virtuel

Dans des plans de validation de produit dont la tenue du planning et le respect du budget sont essentiels, il est primordial d’éviter toute phase d’itération sur le prototype physique. La modélisation numérique offre aujourd’hui toutes les fonctionnalités nécessaires pour analyser et limiter les risques de défaillance d’un produit soumis à un cycle d’endurance vibratoire.

Cette phase de derisking doit être systématique avant le lancement d’une campagne d’essais. Pour cela, l’enchaînement des étapes de simulation et de calcul, appelé le workflow numérique, doit être optimisé.

L’endommagement par fatigue est alors représenté sur l’ensemble des composants du produit testé. L’analyse de l’ensemble de ces résultats permet de conclure à une endurance infinie du produit ou bien à un nombre de cycles avant défaillance. Dans le cas d’un risque de défaillance, le comportement dynamique du produit sur son outillage est analysé en détail et une phase de redimensionnement du produit peut être lancée.

En regard du coût et des conséquences d’une itération sur prototype physique, les itérations sur prototype virtuel sont nettement avantageuses pour le projet et le client.