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La simulation numérique, moteur de l’innovation ?

Posté le par La rédaction dans Informatique et Numérique

Le monde est multiphysique. C'est un constat que la simulation numérique intègre de plus en plus souvent pour répondre à son objectif de moteur de l'innovation. Et cela impose une évolution des outils de simulation.

La simulation numérique est un outil de prototypage virtuel accélérant les processus de création et d’optimisation. Que cela concerne l’amélioration d’un procédé en fonction de nouvelles normes, la mise au point d’un produit pour un nouveau marché, un regard plus pointu sur un phénomène physique. Avec une prise en compte toujours plus grande des interactions entre physiques parce que le monde est … multiphysique.

Insérer un dispositif de mesure, comme un capteur capacitif, dans un outillage, implique de préciser l’influence de l’environnement mécanique (écrantage, déformation) sur la mesure électromagnétique. Etudier la pérennité d’un stockage profond de déchets nucléaires conduit à simuler les fuites radioactives en cas de fracture dans la roche. Refroidir l’alimentation d’un dispositif électronique concerne la simulation de la source de chaleur (batterie ou pile à combustible) et de la façon dont la chaleur se dissipe, en interaction avec la structure mécanique.

Pour analyser un procédé ou un produit, il est courant de se focaliser sur un aspect des phénomènes en jeu (une seule physique). Avec l’hypothèse que les autres physiques n’ont pas ou peu d’influence (température, fatigue, attaques chimiques, vibrations, humidité par exemple). C’est souvent correct: on est dans un régime où c’est le cas (pièce métallique à telle température de fonctionnement). Et c’est d’ailleurs le but des prototypes de vérifier l’adéquation entre les objectifs initiaux et le résultat concret.

La simulation intervient à ce niveau parce que c’est un outil inégalable pour rester compétitif. Véritable laboratoire virtuel, l’outil idéal s’insère dans la chaine de conception et s’adapte à la problématique. Il doit incorporer les géométries issues des logiciels de CAO et les données matériaux. Bien plus, il doit être capable de simuler une physique particulière, ou plusieurs avec leurs couplages en fonction de l’évolution des idées à tester. La paramétrisation totale du modèle (géométries, matériaux, physiques) est nécessaire pour déterminer l’optimum de fonctionnement. Enfin, l’interface s’adapte à des utilisateurs de niveaux différents, du néophyte à l’expert, pour faciliter la coopération et les échanges.

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