SystemX lance un nouveau projet dédié à la conception optimale de pièces et de systèmes

Le projet Topology Optimization Platform (TOPmet en œuvre la technologie des lignes de niveau pour doter les bureaux d’études industriels d’outils d’optimisation topologique innovants. Ceux-ci permettront de traiter les demandes de conception de pièces complexes pour créer des produits performants et novateurs dans un environnement économique fortement concurrentiel. Ces travaux ciblent en particulier les industries automobile, aéronautique et aérospatiale.

SystemX, unique IRT en Ile-de-France dédié à l’ingénierie numérique des systèmes du futur, s’intéresse, dans le cadre du projet TOP, au développement d’outils de conception numériques performants et robustes reposant sur la technologie de l’optimisation topologique par la méthode des lignes de niveau. Il s’attachera à démontrer leur faisabilité industrielle et entend également contribuer à l’état de l’art scientifique dans le domaine.

L’optimisation topologique désigne à la fois une méthodologie de conception largement adoptée dans l’industrie et la discipline scientifique qui lui a donné naissance. Elle vise à générer une pièce mécanique aussi performante que possible et conforme au cahier des charges fixé par l’utilisateur, en calculant directement la répartition de la matière au sein d’un volume donné. Ses caractéristiques propres, en particulier la simplicité de sa mise en œuvre et sa capacité à proposer des concepts en rupture, la rendent particulièrement attractive pour les utilisateurs industriels. Les solutions disponibles sur le marché emploient de manière quasi-universelle la méthode des densités, une technologie mature qui convient aux pièces dont la définition fonctionnelle est relativement simple mais reste peu satisfaisante pour la création de systèmes complexes répondant à des spécifications exigeantes (ex : carter d’huile, bloc moteur, etc.).

Dans le cadre du projet TOP, SystemX et ses partenaires industriels et scientifiques proposent une alternative reposant sur la méthode des lignes de niveau. Celle-ci offre une description précise de l’interface de la pièce qui permet à la fois une modélisation physique plus rigoureuse, la prise en compte des contraintes de fabrication formulées sous forme géométrique et une définition plus claire de la pièce optimale.

Par ses travaux, le projet TOP va contribuer à lever plusieurs verrous scientifiques et technologiques : la formulation mathématique des critères de conception industriels et leur sensibilité aux changements de géométrie, le développement d’algorithmes d’optimisation itératifs adaptés à la spécificité des problèmes d’optimisation topologique (très grande dimension paramétrique, coût de calcul élevé par évaluation, paramétrage de la forme par les lignes de niveaux, etc.), le recours à un maillage qui s’adapte à une géométrie évoluant radicalement au cours des itérations, sans oublier l’intégration des outils d’optimisation au cœur de la chaîne de conception.

Image :

Topology Optimization in Aircraft and Aerospace Structures Design – © ResearchGate

Source : https://www.irt-systemx.fr/

Optis dévoile HIM 2017 intégrant le retour haptique & VR Audio

Un des principaux défis à relever lorsque l’on remplace son prototype physique par un modèle virtuel est de garantir que ce dernier sera le strict reflet du monde réel. OPTIS répond à cette problématique avec une approche de simulation basée sur les lois de la physique qui répond précisément aux attentes des acteurs de l’industrie. Pour ce faire, le logiciel HIM amène le prototype virtuel à un niveau de réalisme inédit. Pour la première fois, trois sens perceptifs humain – la vue, l’ouïe et le toucher – sont liés grâce au retour haptique. L’objectif ? Plonger les professionnels de l’Industrie dans leur plate-forme de conception ou de formation pour de vivre une expérience immersive ultra-réaliste.

Quadro GPU fournit la fiabilité et la performance dont le logiciel HIM a besoin pour expérimenter des prototypes virtuels 3D en temps réel et à à l’échelle, avec un niveau de réalisme élevé. HIM permet également une capture de mouvement du corps entier nécessaire pour évaluer l’interaction entre les futurs utilisateurs et leur produit. Le logiciel comprend aussi une détection de collision basée sur NVIDIA PhysX®, un élément clé du SDK NVIDIA VRWorks.

Une restitution sonore ultra-réaliste est elle possible grâce à VR Audio de VRWorks. Cette solution de simulation de la propagation du son, est désormais combinée à l’expertise de définition de matériel audio de OPTIS Genesis, référence de marché pour la simulation audio dans l’industrie aérospatiale et automobile, ce qui permet une immersion en réalité HIM 

facilite aussi la prise de décision interactive et la collaboration entre les équipe, l’utilisation des prototypes virtuels permettant à tous les acteurs de la conception, de la production et de la maintenance d’être impliqués, le plus tôt possible dans le processus de développement produits, tout en réduisant les barrières de communication. Les décisions liées au design produit sont plus faciles et plus rapides à prendre grâce à un environnement en réalité virtuelle immersive. Pour chaque nouveau produit, les fabricants peuvent utiliser HIM pour modéliser la chaîne de production et d’assemblage dans la réalité virtuelle. Le logiciel leur permet en effet d’étudier le moindre geste que les robots et les hommes auront à accomplir, afin de maximiser la sécurité et le confort des opérateurs lors de la construction du produit. Les acteurs industriels peuvent donc désormais tester et corriger les erreurs d’assemblage liées à la robotique dès le début du processus et assurer la maintenance de leurs machines sans prendre de risque. 

Source : https://www.optis-world.com/fr

Comment économiser 200 millions d’euros grâce à un siège d’avion ?

Au Pier 9, le centre d’innovation de 27 000m2 d’Autodesk à San Francisco, le chercheur Andreas Bastian travaille depuis un an, sur une problématique unique. Il étudie comment créer une passerelle entre les pratiques traditionnelles de métallurgie avec un procédé technologique plus récent : l’impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive.

Un projet démontre la faisabilité de ses recherches : l’optimisation de la structure d’un siège standard d’avion. Dans le cadre de ses recherches, celle-ci a été légèrement allégée en utilisant une technologie d’optimisation du maillage et de la surface : un algorithme dans le logiciel Netfabb d’Autodesk a créé une géométrie capable de répondre aux objectifs de conception spécifiés en amont. Dans ce cas, l’objectif était d’obtenir une structure de siège aussi solide que le design d’origine, mais beaucoup plus légère. Le design qui en résulte est une structure complexe, qu’un humain ne pourrait créer par lui-même. 

Sur la base du prototype de la structure du siège, Andreas Bastian s’est associé à Rhet McNeal, résidant du Pier 9, pour faire une extrapolation des résultats. Pesant seulement 766 grammes, chaque structure prise individuellement est 56% plus légère que les sièges actuels en aluminium classiques de 1672g: l’optimisation du design représente 30% de la réduction de poids et le magnésium, les 24% restants. Imaginons : si un constructeur aéronautique, disons Airbus, remplaçait les 615 sièges de ses A380 par cette nouvelle structure de siège et le faisait sur une flotte de 100 avions qui ont généralement une durée de vie de 20 ans, combien d’argent économiserait-il ? 

Les chiffres d’Andreas Bastian permettraient de faire économiser à une compagnie aérienne, la somme de 190 128 514€, sur la base du cours moyen du carburant de 2015. Donnée plus conséquente encore : cette économie de carburant correspond à une réduction de 126 000 tonnes d’émissions de C02 sur la même période. C’est l’équivalent de 80 000 voitures en moins sur la route pendant un an.  

Ce n’est pas la première fois qu’Autodesk utilise le design génératif (ou conception générative) et la fabrication additive pour aider les avions de ligne à réduire leur poids, la consommation de carburant et les émissions de C02. Le studio de design d’Autodesk, The Living, travaille ainsi avec Airbus sur une « cloison bionique » destinée à ses A320. Lorsqu’elle a été déployée dans le carnet de production des A320 d’Airbus, l’entreprise a estimé que la réduction des émissions de carbone seraient équivalentes au retrait de 96 000 voitures par an. La cloison est actuellement soumise à des tests auprès de l’Administration Fédérale de l’Aviation Administration américaine (FAA) et Airbus espère leur mise en œuvre dans l’année à venir. 

En photo, une vue rapprochée de la structure de maillage complexe, presque organique, issue du logiciel d’optimisation du design


Source : https://www.autodesk.fr/

Lancement d’une nouvelle version de Comsol Multiphysics et Comsol Server

Comsol, leader des solutions logicielles pour la modélisation, la simulation, la conception et le déploiement d’applications multiphysiques, a annoncé aujourd’hui la sortie de la dernière version des produits Comsol Multiphysics et Comsol Server. 

La version 5.3 apporte aux spécialistes de la simulation des améliorations de performance remarquables ainsi que des capacités accrues en conception et déploiement d’applications avec de nouveaux outils de modélisation et de développement, des solveurs et des fonctionnalités axées utilisateur. Dans de nombreux cas, les utilisateurs profiteront d’une meilleure réactivité du logiciel grâce à des calculs jusqu’à dix fois plus rapides, par exemple dans les tâches de prétraitement pour gérer des modèles comprenant des milliers de frontières et de domaines. 

Une efficacité accrue avec de nouvelles méthodes mathématiques et de nouveaux solveurs.
« La version 5.3 est le résultat de l’attention continue que nous portons à nos outils de modélisation mathématique. Nos utilisateurs trouveront une grande plus-value sur les nouveaux solveurs, les nouvelles interfaces physiques et les nombreuses améliorations du logiciel Comsol, de la création de modèles au déploiement d’applications », commente Svante Littmarck, PDG de Comsol, Inc. 

Avec la version 5.3, la Méthode des éléments de frontière (BEM) est utilisable pour la modélisation en électrostatique et en corrosion. « Cela signifie que les utilisateurs combinent facilement les éléments de frontières et les éléments finis pour une plus grande flexibilité dans leurs simulations multiphysiques », poursuit S. Littmarck. La méthode des éléments de frontière permet aux utilisateurs de simuler des modèles avec des domaines infinis et des vides, et de mettre en place rapidement des modèles combinant des arêtes, des câbles, des surfaces et des solides. Des utilisations typiques de cette fonctionnalité sont la protection cathodique électrique, des câbles ou des capteurs capacitifs. 

Source : https://www.comsol.fr/

Les satellites GRACE-FO en prennent plein les oreilles

Les deux satellites d’observation de la Terre GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment – Follow-On), conçus et réalisés par Airbus à Friedrichshafen, Allemagne, pour le compte de la NASA/JPL, en ont pris « plein les oreilles » lors des récents essais acoustiques.

L’impact sonore généré lors du décollage du lanceur a été simulé dans une chambre d’écho d’environ 1 400 m3 dans les locaux de l’IABG, à Ottobrunn, près de Munich. Les satellites en position de vol ont été soumis à un impact sonore de près de 140 décibels (dB) au cours de quatre cycles de test. Par comparaison, un marteau-piqueur produit 100 dB et le seuil de la douleur auditive humaine est de 130 dB. Les deux satellites ont réussi ces essais avec succès.

Les deux satellites de recherche GRACE-FO seront envoyés en orbite polaire à environ 500 km d’altitude, et à 220 km l’un de l’autre. Le lancement sera effectué par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, basé à Pasadena, en Californie, en partenariat avec le centre de recherche pour les géosciences (GFZ) de Postdam. Cette mission succède à la mission GRACE qui s’est déroulée parfaitement depuis 2002. Les deux satellites mesureront en permanence, et avec une extrême précision, leur éloignement, qui fluctue en 

fonction de la gravité terrestre. Les scientifiques peuvent ainsi cartographier les champs gravitationnels de la Terre.

Un GPS et un système émettant des micro-ondes permettent déjà de mesurer la distance entre les satellites avec une précision de l’ordre d’un micron. Mais les satellites GRACE-FO seront également pourvus d’un nouvel instrument : un laser de télémesure inter-satellite développé par un partenariat germano-américain, qui sera ainsi testé avant d’être intégré aux prochaines générations de satellites de recherche gravitationnelle. Les perturbations orbitales dues à l’effet de forces non gravitationnelles, telles que le freinage atmosphérique, sont mesurées à l’aide d’un accéléromètre sensible.

Le lancement des satellites jumeaux GRACE-FO est prévu entre décembre 2017 et février 2018. Tout au long de leur mission de cinq ans, ils effectueront des mesures afin d’actualiser le modèle des champs gravitationnels de la Terre tous les 30 jours. De plus, chaque satellite fournira quotidiennement jusqu’à 200 profils de la répartition thermique et de la teneur en vapeur d’eau de l’atmosphère et de l’ionosphère.

Photo : Préparatifs en vue des essais acoustiques des deux satellites GRACE-FO, réalisés par Airbus pour la NASA/JPL. ©Airbus DS GmbH / Mathias Pikel 

Source : https://airbusdefenceandspace.com/

AFI KLM E&M réussit les tests de corrélation GEnx-1B sur son banc d’essai moteurs Zephyr

Fin avril, l’équipe du banc d’essai moteurs d’AFI KLM E&M à Roissy-CDG a réalisé avec succès les tests de corrélation du GEnx-1B. Pendant près d’une semaine, un moteur à performance stable fourni par KLM a tourné sur le banc. La corrélation consiste à comparer les paramètres de performance du moteur aux mesures de référence enregistrées pour ce même moteur sur un autre banc d’essai (en l’occurrence, celui du motoriste).

Le banc d’essai de Paris-CDG est désormais officiellement en mesure d’effectuer les tests nécessaires après chaque visite de maintenance réalisée par l’atelier moteurs d’Amsterdam. De fait, ce nouveau développement élargit les capacités de traitement internes proposées par AFI KLM E&M sur ce produit innovant. Une dizaine d’opérateurs du Boeing 787 font déjà confiance à AFI KLM E&M pour assurer la maintenance de leurs moteurs, avec une offre couvrant le support sous l’aile, la révision, le remplacement de pièces, la réparation d’un nombre croissant d’éléments et, désormais, les tests moteur. En plus d’être l’acteur MRO indépendant leader sur le marché GEnx-1B, AFI KLM E&M est un centre de maintenance agréé par General Electric et bénéficie, en tant que tel, de la garantie constructeur.

Une expérience opérationnelle prouvée

« En termes d’offre et d’expertise, nous avons clairement un temps d’avance sur le marché de la maintenance GEnx-1B, souligne Fabrice Defrance, directeur commercial d’AFI KLM E&M. Nous sommes le premier MRO / airline à maitriser ce produit, avec l’expérience de plus de 40 quickturns, dont la plupart pour le compte de compagnies opérant leurs moteurs dans des conditions sévères ». AFI KLM E&M fait en effet bénéficier ses clients de la double expérience unique acquise au sein de son atelier moteur et dans le cadre de l’exploitation du 787 au sein de la flotte Air France KLM.

Par ailleurs, AFI KLM E&M est actuellement en train de développer de nouvelles réparations pour ce moteur (chambre de combustion, rotor haute pression), et une première visite de restauration de performance devrait être réalisée avant la fin de l’année au sein de l’atelier d’Amsterdam.

Source : https://www.afiklmem.com/

DJB lance une nouvelle tête d’impédance

Les têtes d’impédance AF/50/5 et AF/100/10 intègrent un accéléromètre et un capteur de force IEPE dans un même capteur pour faire simultanément des mesures dynamiques d’accélération et de force. Celles-ci AF sont fabriquées en acier inoxydable, ont une masse de 30 grammes et une gamme de température d’utilisation de -40°C à +121°C. Les sensibilités pour le capteur de force sont de 5 ou 10 mV/N et de 50 ou 100 mV/g pour l’accéléromètre, sensibilités à choisir selon les gammes de mesure à effectuer.

Avec des signaux de sortie en tension basse impédance, les têtes d’impédance AF sont idéales pour l’analyse modale et l’analyse de structures Elles sont destinées à instrumenter l’interface entre le vibrateur et la structure excitée, elles  peuvent être aussi  fixées sur une tige qui est elle-même pilotée le pot vibrant pour l’analyse modale. Les fixations côté vibrateur et côté structure se font via deux trous taraudés M5. L’utilisation de capteurs de type IEPE procurent des mesures précises des forces appliquées sur une large gamme de fréquences offrant ainsi une large gamme d’essais possibles dans le cadre d’analyse modale, à la différence des capteurs de type jauge de contrainte qui ne sont utilisés que pour des environnements statiques ou quasi statiques.

Comme tous les capteurs IEPE leur conditionnement est très facile et les AF peuvent être connectées directement sur de nombreux systèmes d’acquisition ou d’analyse, équipés de la fonctionnalité alimentation IEPE sur les gammes  2-10 mA et 18-28 V.

Des câbles de longueur à façon peuvent être fournis pour s’adapter à tous les bancs d’essais. Un certificat d’étalonnage fourni permet une traçabilité aux systèmes nationaux d’étalonnage.

Source : https://www.djbinstruments.com/en/

Alciom s’équipe du logiciel de simulation électromagnétique Feko de la société Altair

Alciom s’équipe du logiciel de simulation électronique Feko de la société Altair. Un investissement qui permet à cette Société de Recherche sous Contrat (SRC) de conforter son expertise technologique au service de l’industrie, plus particulièrement les PME et les ETI.

Alciom, SRC en électronique spécialiste des signaux mixtes, accompagne depuis près de quinze ans de nombreuses entreprises, PMEs et grand comptes, pour le développement de produits communicants sans fil : objets connectés, compteurs intelligents, réseaux longue distance, etc. « Nous disposons déjà de moyens d’optimisation et de mesure d’antennes, dont une chambre anechoide, et nous avons déjà conçu plusieurs dizaines d’antennes spécifiques. Néanmoins, la limite des techniques classiques de conception apparait lorsqu’il est nécessaire de prendre en compte, lors des phases amont, l’environnement proche de l’antenne. Par exemple une antenne intégrée dans un objet portée près du corps n’est pas conçue de la même manière qu’une antenne installée sur un toit… » confie Robert Lacoste, fondateur d’Alciom.

Très fréquemment, la principale difficulté technologique pour ces projets est liée à l’intégration de l’antenne ou des antennes. En effet les objets sont de plus en plus compacts alors que la dimension d’une antenne est fixée par la longueur d’onde et reste donc imposée par les lois de la physique. De plus l’avènement des réseaux longue distance et basse consommation (LPWAN) de type LoRa ou Sigfox nécessitent des performances d’antenne nettement supérieures à celles d’un simple périphérique Bluetooth.

Un outil au service de l’ambition et de l’expertise d’Alciom

Soutenu par Bpifrance dans le cadre de son ambitieux programme d’abondement SRC, Alciom a ainsi décidé début 2017 de s’équiper d’un logiciel haut de gamme de simulation électromagnétique 3D afin d’améliorer la qualité de ses conceptions. L’entreprise  a sélectionné le logiciel Feko de la société Altair. Feko offre en effet une très grande souplesse, adaptée à la diversité des projets menés par Alciom. Grâce à une large panoplie de modèles de calcul, FEKO permet en effet de simuler des structures de tailles très différentes, d’une petite antenne intégrée à l’optimisation de son implantation sur un véhicule de très grande taille.

Source : https://www.altair.com/

Trescal met la main sur l’Américain Acucal

Trescal, spécialiste mondial des services de métrologie, annonce aujourd’hui l’acquisition d’Acucal Inc. aux États-Unis, un acteur majeur du marché de la métrologie implanté en Virginie, en Caroline du Nord, en Arizona et à Hawaï. Cette acquisition consolide la couverture géographique et technique du groupe aux États-Unis. La transaction a été réalisée avec le soutien de l’actionnaire majoritaire de Trescal, Ardian, la société d’investissement privé indépendante.

Acucal, créée en 1987 à Manassas en Virginie, est une entreprise accréditée A2LA et possède une forte expertise technique dans les domaines électriques (DC/LF et Hyperfréquences). Outre ses quatre laboratoires, Acucal gère une flotte de six laboratoires mobiles qui lui permettent de servir ses clients à travers tout le pays.

Acucal emploie 40 personnes, réalise une chiffre d’affaires de l’ordre de 5,3 millions de dollars et sert les secteurs de l’Électronique, de l’Aéronautique et de la Défense. Trescal s’appuiera sur Thomas Efaw, le fondateur, qui restera en poste pour poursuivre le développement de l’activité.

Source : https://www.trescal.com/