Volvo Bus Corporation standardise MSC Nastran pour tous ses besoins d’analyse structurelle
Par Anders Winkler, directeur du marketing des solutions dans la division Manufacturing Intelligence d’Hexagon
Engineering Reality 2024 Numéro 1
Accélérer la fabrication intelligente
La simulation est un instrument essentiel dans la conception des autobus modernes, car elle permet aux ingénieurs de modéliser et d’évaluer différents scénarios et stratégies avant de réaliser un prototype physique. Les ingénieurs utilisent des logiciels et techniques de simulation pour évaluer les performances d’un véhicule dans diverses conditions, en variant entre autres les paramètres de vitesse, de terrain ou de météo. Cela permet d’économiser du temps et de l’argent en limitant les tests physiques et la reconception.
La simulation optimise les performances du véhicule, par exemple l’efficacité énergétique ou les émissions. Les ingénieurs peuvent trouver les meilleures solutions pour atteindre leurs objectifs de performance en modélisant différents scénarios et en testant diverses options de conception.
La simulation peut être utilisée à différentes étapes du processus de conception du véhicule, de la phase de conception initiale aux tests finaux avant la fabrication. Au premier stade du développement, elle aide les ingénieurs à prendre des décisions de conception de haut niveau. À l’étape de vérification finale, elle valide nos conceptions, prédit les problèmes potentiels au cours de la fabrication et peut même mettre en évidence la nécessité d’un plus haut degré de fidélité IAO.
Interrogé sur le défi le plus important à relever lors de l’utilisation de la simulation dans la conception, David Lantz a répondu : « Trouver et accepter un niveau de détail suffisant. En tant qu’ingénieur IAO, il est facile d’examiner un problème en profondeur, en modélisant chaque petite pièce à la plus haute résolution possible avec le solveur le plus avancé qui soit disponible.
Cependant, nous sommes constamment confrontés à des contraintes de temps et de coûts dans nos projets. Nous devons réaliser toute chose efficacement et intégrer le bon niveau de détail dans notre modèle en utilisant le solveur approprié pour ces problèmes complexes. »
Figure 1. Solution SOL 101 pour caisses en blanc d’autobus.
« En nous concentrant sur un seul solveur, nous pouvons axer notre méthodologie sur le développement de processus et de lignes directrices internes à l’aide de simulations plus avancées, explorer les fonctionnalités disponibles dans MSC Nastran et étendre le nombre de séquences de solution MSC Nastran utilisées chez nous. Nous voyons donc clairement les avantages de cette décision. »
Simulation avec MSC Nastran
MSC Nastran est un ensemble de séquences de solution de simulation qui permet aux ingénieurs de résoudre une multitude de problèmes. La séquence SOL 101, par exemple, est utilisée pour mesurer la rigidité statique des structures. Les ingénieurs spécialisés dans la conception d’autobus l’utilisent pour mesurer la rigidité globale de la carrosserie et visualiser les parties de la structure de la caisse en blanc (CEB) susceptibles de subir une compression ou une tension élevée.
Les ingénieurs de conception se servent de SOL 400 pour visualiser le comportement fortement non linéaire des composants en contact, tels que les boulons précontraints.
L’exhaustivité des séquences de MSC Nastran permet à Volvo Buses d’utiliser ce logiciel comme solveur structurel standard. David Lantz ajoute : « Nous disposons aujourd’hui d’une bibliothèque composée quasi exclusivement de modèles construits pour MSC Nastran. Nous effectuons des simulations avec diverses séquences de solution MSC Nastran, qui prennent en charge de multiples fonctionnalités, par exemple la durabilité, la stabilité vibratoire et le composite. Comme nous utilisons un seul environnement logiciel, nous avons le temps d’approfondir les nouvelles fonctionnalités telles que CAE Fatigue/NEF et d’adopter de nouveaux développements, par exemple Multifrontal Parallel Direct Solver (MUMPS), qui réduit le temps de résolution d’environ 50 %. »
Figure 2. Solution SOL 400 pour l’analyse de contact non linéaire.
MSC Nastran fait partie de la suite Multiphysics
Invité à répondre à la question « L’utilisation de MSC Software d’Hexagon ou de MSC Nastran a-t-elle apporté un avantage secondaire/proximal inattendu ? », David Lantz a déclaré : « Si nous n’avions peut-être pas utilisé MSC Nastran comme nous le faisons aujourd’hui, nous n’aurions pas commencé à introduire la simulation acoustique Actran d’Hexagon dans notre processus. »
Actran et MSC Nastran sont tous deux inclus dans la suite Multiphysics d’Hexagon et interopèrent, ce qui permet d’étendre l’analyse structurelle à l’analyse acoustique pour prédire les niveaux sonores à l’intérieur et à l’extérieur de l’autobus.
À propos de Volvo Bus Corporation
À propos de la suite Multiphysics d’Hexagon
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