Rôle de la simulation numérique dans le processus de conception
Simulation numérique dans le processus de conception de systèmes mécaniques

La simulation numérique, par sa progression rapide, impulse des enjeux industriels importants :

• le recours à la simulation est de plus en plus courant au niveau industriel afin de garantir la rapidité et la fiabilité de la conception, et d'ouvrir le champ de l'innovation ;

• la simulation numérique avance à grands pas, au même rythme de croissance que la puissance des ordinateurs : du terafolp en 2005 (10¹² opérations par seconde) à l'exaflop (10¹⁸) en 2015 ;

• la mise en œuvre de modèles de plus en plus complexes nécessite une compréhension spécifique à chaque phénomène simulé (matériaux : multiéchelles, systèmes : multiphysiques) ;

• le manque de données d'entrée, issues de l'expérimentation, devient crucial pour progresser dans la pertinence des résultats.

• Les grandes entreprises intègrent de plus en plus la simulation dans leur cahier des charges. Cette tendance a débuté par les constructeurs de systèmes de transport (aéronautique, automobile, ferroviaire, naval) et s'est étendue aux autres secteurs industriels.

  Selon le rédacteur en chef du PIQ « Un sondage de la société de recherche Aberdeen Group auprès des manufacturiers, a dévoilé que les grands manufacturiers fabriquaient la moitié moins de prototypes physiques que le manufacturier moyen, et mettaient leurs produits sur le marché avec 58 jours d'avance, à un coût 50 % inférieur » .

  De manière corollaire, les coûts de la simulation ont baissé du fait de l'automatisation des calculs (maillage automatique en aval de la CAO par exemple) ce qui entraîne une plus grande utilisation de la simulation numérique.

  Enfin, l'évolution des réglementations pousse également à y recourir plus fréquemment (exemple des équipements sous pression – Directive ESP – ou des matériels de manutention-levage-évolutions des règles FEM).

• La simulation numérique se situe à trois étapes dans le processus de conception des systèmes mécaniques :

  • « amont » pour choisir une architecture (solution i) ;

  • intermédiaire pour optimiser l'architecture choisie ;

  • finale pour valider le prototype.

  On doit souligner...