Simulation numérique par éléments finis
La simulation numérique est aujourd’hui un outil central de l’ingénierie mécanique, permettant d’analyser et de valider le comportement des systèmes dès les premières phases de conception. Elle contribue à :
- réduire le recours au prototypage,
- prédire et améliorer la compréhension des phénomènes physiques,
- sécuriser la prise de décision technique.
HEXAMECA accompagne ses clients en prenant en charge la modélisation numérique par la méthode des éléments finis (FEM), en appui des phases de conception, de validation et d’optimisation. Cette expertise constitue le socle des études de comportement mécanique, notamment pour l’analyse dynamique des systèmes. Les simulations réalisées par nos équipes couvrent notamment les calculs de structures, de mise en forme & de procédés, tout en intégrant l’optimisation de design.
Maillage hexaédrique de géométries complexes
La qualité d’une simulation dépend directement de la mise en données du modèle, et en particulier du maillage. Celui-ci influence la précision des résultats, les temps de calcul et la capacité de convergence, notamment en présence de non-linéarités sévères (grandes déformations, contacts, etc.).
Les éléments finis hexaédriques offrent généralement de meilleures performances que les éléments tétraédriques en termes de précision et d’homogénéité des déformations.
HEXAMECA est spécialisée dans le maillage hexaédrique de géométries complexes, grâce à une méthode développée en interne permettant de :
- rendre accessible les performance des éléments hexaédriques à tout type de géometries,
- garantir la qualité du maillage,
- réduire les temps de mise en œuvre permettant de rendre cette approche compatible avec des contraintes industrielles de délais.
Cette expertise permet d’obtenir des modèles numériques robustes et maîtrisés, adaptés aux calculs exigeants.
Nous prenons également en charge le maillage de géométries issues de scans 3D, par tomographie ou autres, sans reconstruction préalable de la CAO. Cette approche vous permet d’analyser rapidement des pièces existantes, de travailler sur des géométries réelles issues de production et de faciliter les analyses comparatives et les benchmarks. Elle constitue un outil efficace pour améliorer la réactivité en phase de validation.
Développement d’outils métier
HEXAMECA développe des outils numériques dédiés visant à structurer, accélérer et sécuriser les processus de calcul et de conception, en lien avec les méthodes de simulation numérique. Ces outils permettent notamment :
- d’automatiser des tâches de calcul ou de post-traitement,
- d’exploiter des résultats de simulation à partir de bases de données structurées,
- de mettre en œuvre des méthodes d’optimisation de géométrie,
- de développer des outils d’aide à la conception intégrant des modèles prédictifs.
Les développements sont réalisés sur mesure, en fonction des problématiques rencontrées, et s’intègrent directement dans les processus existants.
⇒ Exemple de réalisation : aide à la conception de butée anti-choc
HEXAMECA a développé un outil de prédiction en temps réel du comportement mécanique de butées anti-choc, basé sur des modèles d’apprentissage de type réseaux de neurones et une base de données issue de simulations numériques. Cet exemple illustre notre capacité à développer des outils d’aide à la conception, adaptés à des problématiques industrielles complexes.
Lien avec les calculs de vibrations torsionnelles (TVC)
Les compétences en simulation numérique, en modélisation avancée et en développement d’outils dédiés constituent le socle des calculs de vibrations torsionnelles (TVC) réalisés par HEXAMECA dans le domaine maritime.