Thermal Analysis

Gain a deep understanding of your product's thermal behavior with some of the industry's most capable thermal analysis solutions

Analyse thermique

Acquérir une profonde compréhension du comportement thermique de votre produit avec certaines solutions d'analyse thermique les plus fiables de l'industrie.

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L’histoire de l’ingénierie compte d’innombrables exemples de défaillances provoquées par une incompréhension et/ou une prise en compte insuffisante de la réponse thermique des structures ; et ceci s’applique aussi bien aux produits les plus quotidiens (bouteille ou boîte métallique) qu’aux équipements hi-tech. Pour réussir la conception d’un modèle, il est indispensable de bien connaître le champ de températures d’une structure, les flux thermiques et la réponse mécanique à des gradients thermiques.

Les solutions mises au point par MSC pour les simulations thermiques permettent de modéliser des réponses thermiques, notamment tous les modes de transfert de chaleur, y compris la conduction, la convection et la radiation, autant de phénomènes susceptibles d’avoir simultanément une incidence sur la réponse de la structure. Les facteurs de vue des radiations, jouant un rôle direct dans le transfert de chaleur par radiation, peuvent être calculés en interne ou importés. Par ailleurs, les propriétés matériaux et les conditions aux limites peuvent varier en fonction de températures locales, et peuvent être facilement modélisées avec précision par des produits MSC.

Le but d’une étude thermique est souvent d’évaluer la réponse et la performance d’une structure. A partir des besoins de la modélisation, il est possible d’effectuer des analyses chainées ou couplées pour étudier les variations de température et les effets sur le comportement mécanique, en termes de contraintes et de ruptures. Il est possible d’étendre plus encore les fonctionnalités multiphysiques pouvant impliquer une réponse thermique pour inclure le chauffage par effet Joule et les effets électromagnétiques, valorisant la solution de simulation MSC.Software.

Les solutions thermiques mises au point par MSC.Software apportent une technologie, des options et des performances de pointe.

MSC Software est utilisé dans de nombreuses simulations thermiques:
  • Conducteurs d'ablation
  • convection avancée
  • Propriétés dépendantes de la température
  • Contact mounting resistance
  • Échauffement dû au frottement
  • Effets de l'environnement sur ​​les systèmes optiques
 
  • Chauffage orbital
  • Modélisation du changement de phase
  • Facteurs de vue des radiations
  • Etat d'équilibre et de transfert de chaleur transitoire
  • Couplage structurel thermique
  • Simulation electro-refoulement
Applications industrielles:
  • Aérospatial et Défense: Moteurs d’avions, Coiffes/fuselages, Avionique, Véhicules spatiaux
  • Automobile: Echappement, Transmission, Effets thermiques sur le comportement de joints élastomères, Soudure, Effet joule, Freins
  • Biens de consommation et Emballage: Remplissage à chaud, Effet du cyclage thermique sur les récipients, Electroménager
  • Electronique: Soudure, Circuits imprimés, Couches de silicium
  • Energie: Panneaux solaires, Performance des joints sous cycle thermique, Appareil à pression
 
Modèle de cartes de circuits imprimés


 
Advection – transfert thermique par débit massique
 

MSC apporte des solutions capables de prendre en charge tous les modes de transfert thermique, à savoir la conduction, la convection et le rayonnement. Puisque la convection est impactée par le mouvement du fluide le long de la surface solide, les coefficients de transfert thermique par convection dépendent du type d’écoulement. Par ailleurs, le transfert de chaleur entre deux pièces proches, mais pas en contact, est fortement non-linéaire et doit tenir compte de l’écart entre les pièces. Un autre aspect impactant le transfert thermique est la dépendance des propriétés et des conditions aux limites en fonction de la température. Une solution précise ne peut être obtenue qu’en tenant compte de l’ensemble de ces facteurs.

Que l’on cherche une solution en régime permanent ou une solution transitoire complète pour mieux comprendre les transferts de chaleurs à travers différentes régions et pièces du modèle, les solutions MSC permettent d’inclure toute la physique nécessaire pour une simulation précise de vos systèmes thermiques.

 
Facteurs de vue

 

Le rayonnement est un processus fortement non linéaire. Dépendant non seulement des différences de température, le transfert de chaleur par radiation dépend également de l’orientation d’une face par rapport à la source de chaleur. Il est possible de calculer des facteurs de vue à l’aide d’algorithmes efficaces tels que l’intégration Gaussienne et la méthode de l’hémicube, tous les deux pris en charge dans l’offre MSC. Les données obtenues peuvent alors servir en entrée d’analyses thermiques.

 
Contact thermique entre maillages dissimilaires
 

La fonctionnalité du contact thermique permet de modéliser les flux de chaleur entre deux composants qui se touchent. Le flux thermique peut être déterminé par un coefficient de transfert thermique qui est une propriété des deux matériaux en contact. Par ailleurs, en cas de proximité, mais non de contact, entre les pièces, le flux thermique est non linéaire. Ce scénario est modélisé par des équations de flux thermique spécifiques aux relations de proximité. Les solutions mises au point par MSC ont pour objectif de fournir une méthodologie exacte et efficace vous permettant de simuler la réalité de manière précise et fiable.

Satellite

 
Carte de circuit imprimé avec écoulement de l’air
 

MSC propose deux technologies clefs pour l’analyse thermique, à savoir, les éléments finis (FEA) et le réseau nodal (RC-network). Alors que la première solution a été adoptée par la majorité des industries, la seconde est également très appréciée, notamment dans le secteur aérospatial. Cette méthode peut également être avantageuse pour de très gros modèles. En intégrant ces deux technologies de solution thermique à MD Nastran, MSC apporte une solution commune pour toutes les industries et offre une approche uniforme permettant de tenir compte des effets thermiques dans l’exécution d’une analyse mécanique.

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