DIG001 - Ingénierie des calculs structurels

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OBJECTIF
Cette formation vous donnera les compétences nécessaires pour modéliser vos matériaux composites par une approche multi-échelle en utilisant notre outil Digimat. La base de l’approche multi-échelle est de prendre en compte les spécificités micro-structurelles du composite (orientation des renforts, quantité des renforts, forme des renforts, type de renfort) sur ses performances. Ceci permet de créer un lien direct entre le procédé de fabrication de la pièce gouvernant la microstructure du composite et les performances thermo-mécanique finales de la pièce.

Cette formation s’articule autour d’un tronc commun (les deux premières journées) auxquels se rajoute une troisième journée qui se concentrera sur l’utilisation des matériaux composites dans votre industrie. Le contenu de cette troisième journée est donc ajustable en fonction de vos besoins.

PARTICIPANT
Tout ingénieur et manager utilisant les matériaux composites dans la modélisation de pièce et visant la réduction des coûts.

Durée: 
2 - 3 jours
Prérequis: 
Connaissances théoriques élémentaires sur la modélisation du comportement des matériaux (élasticité, élasto-plasticité) conseillées.
Programme: 

1er jour:

  • Introduction à Digimat, la plateforme et l’interface utilisateur.
  • Digimat-MF : création d’un modèle matériau anisotrope
    • Théorie sur l’homogénéisation par champs moyens.
    • Revue des lois matériaux de bases : elasticité, élasto-plasticité, visco-élasticité,…
    • Définition d’un matériau composite et de sa microstructure.
    • Modélisation de la rupture du composite
    • Prediction du comportement du composite suivant différent cas de charge. Etude de sensibilité du comportement du composite à sa microstructure.
  • Digimat-MX : gestion de vos matériaux Digimat et calibration d’un modèle matériau anisotrope
    • Gestion de la base de données matériaux :
      • import et export de données.
      • Sécurité, accès utilisateurs, encryption
      • Lien avec les fournisseurs matériaux.
    • Calibration par identification inverse d’un matériau multi-échelle Digimat à partir des propriétés du composite

2ème jour:

  • Digimat-MAP : transfert de données entre maillages d’injection et structurel
    • Mise en place de données tels que les tenseurs d’orientations, les lignes de soudure, les contraintes résiduelles etc.
    • Introduction aux méthodes de transferts de données.
    • Evaluation de la qualité des transferts de données.
  • Digimat-CAE : couplage entre Digimat et les codes Elément Finis
    • Introduction aux différentes solutions de couplage : macro, micro et hybride.
    • Interaction avec les codes éléments finis tels que Marc, Nastran, Abaqus, Ansys, LS-DYNA etc.
  • Digimat-RP : solution de couplage intégrée
    • Mise en place et post-traitement d’analyses couplées.
    • Simulation d’injection et estimation de l’orientation des fibres.

(3ème jour – option Avancéee) : exemple de sujet

Industrie Automobile

  • Fluage :
    • Introduction aux modèles thermomécaniques.
    • Calibration d’un coefficient d’expansion thermique anisotrope.
    • Execution d’analyse de fluage avec les codes de calculs : Abaqus, Ansys & Marc.
  • NVH
    • Introduction aux modèles viscoélastiques.
    • Définition d’un amortissement anisotrope.
    • Solution Macro et Hybride pour le couplage avec Marc, Nastran, Ansys et Abaqus.
    • Post-traitement des fréquences et modes propres.
    • Résolution d’une analyse de réponse en fréquence.
  • Fatigue
    • Evaluation de la DUREE de vie et du nombre de cycles à rupture sans code de fatigue.
    • Couplage avec des codes de fatigue tels que nCode pour des chargements d’amplitude variable.
  • Crash / Impact
    • Introduction au modèle elasto-viscoplastique et viscoelastique-viscoplastique
    • Définition d’un critère de rupture dépendant de la vitesse de déformation
    • Couplage avec les codes de calculs explicites tel que LS-Dyna, Pam-Crash, Abaqus Explitict.
    • Evaluation de la rupture de la pièce et de sa dépendance avec le procédé de fabrication.

Industrie Electronique

  • Raideur et résistance
    • Introduction aux modèles thermomécaniques
    • Définition d’un critère de rupture dépendant de la microstructure et de la température
    • Couplage avec les codes de calculs tel que Marc, Nastran, Abaqus, Ansys, LS-Dyna.
    • Prédiction de la tenue mécanique de la pièce.
  • Modélisation des PCBs
    • Prédiction de la raideur d’un PCB par les approches de modélisation multi-échelle (Digimat-FE et Digimat-MF).
  • Résistance de soudures
    • Effet des défauts (porosité) dans les soudures sur leur résistance.
  • Simulation d’impact
    • Introduction au modèle elasto-viscoplastique et viscoelastique-viscoplastique
    • Définition d’un critère de rupture dépendant de la vitesse de déformation
    • Couplage avec les codes de calculs explicites tel que LS-Dyna, Pam-Crash, Abaqus Explitict.
    • Evaluation de la rupture de la pièce et de sa dépendance avec le procédé de fabrication.

Industrie Aeronautique

  • Raideur et résistance
    • Utilisation de matériau multi-échelle avec endommagement progressif pour prédire la résistance d’une pièce composite.
    • Lien avec le procédé de fabrication du type drappage.
  • Simulation d’impact (Bird strike)
    • Définition d’un critère de rupture dépendant de la vitesse de déformation
    • Couplage avec les codes de calculs explicites tel que LS-Dyna, Pam-Crash, Abaqus Explicit.
    • Evaluation de la rupture de la pièce et de sa dépendance avec le procédé de fabrication.
  • Prédiction des performances d’une pièce faite en matériau DFC (Discontinuous Fiber Composite)
    • Couplage avec le procédé de fabrication en utilisant Digimat-FE
    • Couplage avec les codes de calculs tel que Marc, Nastran, Abaqus, Ansys, LS-Dyna.
    • Prédiction de la tenue mécanique de la pièce.
  • Prédiction des performances d’une pièce produite par le procédé AFP (Automatic Fiber Placement)
    • Couplage avec le procédé de fabrication en utilisant Digimat-MAP
    • Prise en compte des défauts sur les performances mécaniques

Industrie Oil&Gaz

  • Raideur et résistance
    • Utilisation de matériau multi-échelle avec endommagement progressif pour prédire la résistance d’un tube
    • Lien avec le procédé de fabrication du type winding.
    • Couplage avec les codes de calculs tel que Marc, Nastran, Abaqus, Ansys, LS-Dyna.
  • Fluage :
    • Introduction aux modèles thermomécaniques.
    • Calibration d’un coefficient d’expansion thermique anisotrope.
    • Execution d’analyse de fluage avec les codes de calculs : Abaqus, Ansys & Marc.