Jumeau numérique : modélisation et prédiction d’un comportement produit pour l’industrie 4.0
Jumeaux numériques : industrie 4.0
Un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’un objet, d’un système ou d’un processus physique. Dans l’industrie, il s’agit d’un modèle numérique qui s’alimente en données provenant de son jumeau physique via des capteurs et des logiciels ou via une CAO. Il révolutionne de nombreux aspects du secteur industriel, en offrant des atouts majeurs.
Cette technologie en plein essor accompagne le développement de nouveaux produits. En effet, il offre un environnement virtuel pour tester et valider de nouveaux designs ou concepts de produits avant leur mise en production réelle.
Comment créer un jumeau numérique
Pour créer un jumeau numérique, les spécialistes de la simulation conçoivent un modèle numérique éléments finis. Pour cela, il faut tout d’abord partir d’un modèle CAO qui définit la géométrie de la pièce ou du système. Ensuite, le bureau d’études réalise un maillage pour discrétiser une géométrie. Le maillage définit donc un ensemble de points reliés entre eux par des lois matériaux qui vont reproduire le comportement du système réel.
L’objectif ensuite est d’appliquer un calcul (vibratoire, thermique, mécanique, dynamique, sismique, etc.) afin de simuler le système dans son environnement opérationnel. À partir du calcul, il est possible de prédire des déformations, des contraintes, de la fatigue, ou encore de la rupture. Pour améliorer la qualité et la précision du modèle numérique, il est possible de recaler ce dernier à partir de mesures modales et en ajustant des paramètres matériaux inconnus.
Plus le jumeau numérique est précis, plus il sera capable de prédire un comportement au plus proche réel.
Le Groupe 6NAPSE, spécialiste de la modélisation numérique
Le bureau d’études du Groupe 6NAPSE crée des jumeaux numériques pour des industriels de tous horizons (luxe, automobile, aéronautique, énergies, sport, etc.).« L’intérêt du jumeau numérique est de prédire le comportement du modèle dans un nouvel environnement, sous d’autres charges ou autres conditions d’utilisation. Le jumeau numérique permet de définir les limites du modèle en termes de durée de vie, de chargement thermique ou mécanique, ou dans le cas de la modification d’un design. »
Pourquoi confier la création d’un jumeau numérique à un bureau d’études ?
Le bureau d’études comporte de nombreux avantages. D’une part, il dispose d’un grand retour d’expérience dans la réalisation de modèles pour des structures très différentes. D’autre part, le maillage numérique sera de qualité, avec un bon dimensionnement, et permettra une estimation correcte des déformations et contraintes que subira le système étudié.
Le bureau d’études simulation du Groupe 6NAPSE comprend aussi des avantages supplémentaires. Il est capable de réaliser des essais virtuels sur le jumeau numérique et du derisking, afin d’itérer une campagne d’essais sur un prototype virtuel et donc analyser et limiter les risques de défaillance avant l’essai physique. Enfin, le Groupe 6NAPSE est aussi en mesure de caractériser la carte matériau (paramètres mécaniques ou thermiques) en laboratoire.
Par ailleurs, pour accompagner les ingénieurs qui souhaiteraient créer eux-mêmes leur propre jumeau numérique, le Groupe 6NAPSE propose aussi une Initiation à la simulation numérique : méthode des éléments finis et une formation de Préparation de géométries, de maillages et calcul statique linéaire (avec Salome-Meca / Code_Aster).
En réalisant des jumeaux numériques, le bureau d’études du Groupe 6NAPSE fournit des informations précieuses pour l’industrie telles que la prédiction du comportement du produit et l’anticipation de ses limites dans son environnement réel.
Vous désirez en savoir plus sur la simulation ?
Contactez-nous : cevaa@groupe-6napse.com