Introduction

Dans les contextes actuels de développement industriel, les outils de simulation virtuelle sont devenus indispensables à la gestion des compromis et à la bonne prévision des performances.

Dans le monde virtuel du modèle, le concepteur doit définir les hypothèses et maîtriser les risques associés.

Durant la phase de conception d'un dispositif ou d'un système quelconque, le concepteur doit proposer une configuration satisfaisante au mieux les besoins fonctionnels, et en même temps, viable d'un point de vue économique.

La recherche de la meilleure performance d'un dispositif dans laquelle interviennent des paramètres techniques, structurels, dimensionnels et physiques est un problème difficile.

Cette recherche croissante de maîtrise entraîne une augmentation de la complexité des modèles et une augmentation des cas à étudier

Pourquoi la Simulation Numérique?

BUT : Expliquer des phénomènes, Évaluer les conséquences ou Anticiper des événements

POURQUOI : Réduire le nombre de prototypes, les coûts ou les délais dans des situations

COMMENT : Reproduire informatiquement un phénomène physique, chimique, biologique, économique par 3 modélisations :

1 - Modélisation Mathématique

  • Formulation du modèle physique multidisciplinaire

  • Existence/unicité si c'est possible des solutions, problème bien pose

  • Propriétés qualitatives des solutions (régularité, homogénéité, stabilité)

2 - Modélisation Numérique

  • Conception des modèles en s'appuyant sur les bases physiques

  • Fiabilité et convergence des modèles

  • Estimation d'erreurs des modèles et méthode numériques

3 - Modélisation Informatique

  • Algorithme : rapidité, efficacité et convergence

  • Exécution : automatique ou intelligente

  • Efficacité : réduire les coûts de calcul aussi petit que possible

  • Rapidité : optimisation et parallélisme

Pourquoi la simulation numérique du forgeage?

  1. Réduire le temps de prototypage et de conception.

  2. Réduire les coûts d'essais et de matière.

  3. Concevoir des pièces complexes.

  4. Optimiser les gammes de forgeage.

  5. Estimer la durée de vie des outils.

Le but est de prédire :

  1. Forme finale de la pièce forgée.

  2. Défauts : replis, sous-remplissages et excès de matières.

  3. Évolutions métallurgiques (répartition de phases) et micro structurales (taille de grains et taux de recristallisation).

  4. Efforts de presse.

  5. Distribution des températures dans la pièce.