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Sigmasoft - Outils de développement et d'analyse Simuler l’injection pour comprendre le crash

Rédacteur: Jean-René Gonthier

>> La simulation d’injection avec Sigmasoft® améliore aussi la simulation du crash. Ainsi à partir de la simulation du processus Sigmasoft®, de très nombreux résultats peuvent être transférés sur un maillage FEM et ensuit être utilisés en simulation mécanique. La prise en compte des résultats 3D d’une simulation, tels que les surfaces de soudure par exemple, peut rendre nettement plus réalistes les résultats d’une simulation de crash pour une pièce injectée.

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Représentation d'une surface de soudure 3D.
Représentation d'une surface de soudure 3D.
(Image: Sigmasoft)

Dans les méthodes habituelles utilisées pour la prédiction de casse mécanique ou du crash des pièces sous charges, l’orientation des fibres de renfort et les autres anisotropies ne sont pas prises en compte. Mais l’orientation des fibres en particulier, les surfaces de soudure et leurs propriétés anisotropiques induites jouent un rôle énorme dans les propriétés mécaniques d’une pièce injectée.

Approche intégrative: nouveau!

Dans un projet collaboratif avec le centre de recherche de Ford à Aix la chapelle, SIGMA engineering, MATFEM, et en partenariat avec les Docteurs Gese & Oberhofer une nouvelle approche intégrative de la simulation a été développée. Dans cette approche, les résultats de la simulation d’injection réalisés avec Sigmasoft® tout comme les propriétés dépendantes de la direction des matériaux mesurées ont été utilisées dans une simulation de crash améliorée d’une pièce plastique automobile sous forte charge. Les tenseurs d'orientations des fibres, et les informations de surfaces de soudure calculées avec Sigmasoft® ont été transposées dans des propriétés anisotropiques locales d’une pièce, avec l’aide des modèles matériaux MF-GenYld+CrachFEM développés par MATFEM.

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Les simulations de crash basées sur ces propriétés locales anisotropiques ont fourni des résultats plus réalistes concernant les capacités de déformation tout comme la limite à la rupture de la pièce. L’intégration simulation du processus d’injection et du crash a offert à FORD la possibilité de développer des process plus efficients, d’améliorer de manière significative la qualité de la pièce et de réduire le surdimensionnement de la pièce.

Comment découvrir les raisons d'une rupture

Les résultats de la simulation process Sigmasoft® sont particulièrement adaptés pour la réalisation d’une approche intégrative car Sigmasoft® calcule le processus d’injection en 3D complet et même sur plusieurs cycles d’injection. En particulièrement, pour identifier les raisons d’une rupture pièce, une vue détaillée des conditions de production de celle-ci est essentielle. Les entreprises qui souhaitent éviter de tels scénarios très coûteux de casse de pièce doivent bien sûr utiliser les résultats détaillés et les optimisations rendus possibles par l’exploitation de Sigmasoft® en parallèle au développement de la pièce.

L’approche intégralement 3D de Sigmasoft® est particulièrement intéressante pour les pièces en polymère hautement renforcés où l’influence de la rhéologie et du process est extrêmement importante sur l’orientation des fibres. Tout spécialement avec l’augmentation du taux de charge, les propriétés d’écoulement du matériau sont couplées avec l’orientation des fibres : les profils d’écoulement changent significativement avec l’orientation des fibres qui elle-même change le flux matière.

Le comportement visqueux à bas taux de cisaillement est fortement influencé par le taux de fibres. Pour prendre en compte ce phénomène, Sigmasoft® a développé une loi de viscosité spécifique pour les matériaux fortement chargés.

De même la possibilité dans Sigmasoft® d’exporter les informations géométriques 3D des surfaces de soudure pas seulement sur la peau de la pièce mais dans toute la section de celle-ci est unique.

Représentation d'une surface de soudure 3D

Pour être capable d’utiliser les résultats de simulation d’injection dans une simulation mécanique, les résultats sont transférés de Sigmasoft® sur un maillage éléments finis par le module intégré SIGMALINK. Différents logiciels commercialisés et leurs formats de maillage FEM sont supportés. Dans le projet collaboratif FORD & MATFEM, la simulation du crash a été réalisée avec les logiciels LS-DYNA® et RADIOSS®.

Pour être capable d’utiliser les résultats de simulation d’injection dans une simulation mécanique, les résultats sont transférés de Sigmasoft® sur un maillage éléments finis par le module intégré SIGMALINK. Différents logiciels commercialisés et leurs formats de maillage FEM sont supportés. Dans le projet collaboratif FORD & MATFEM, la simulation du crash a été réalisée avec les logiciels LS-DYNA® et RADIOSS®.

Pour plus d'informations:

Suisse romande : Philippe HOSTACHE, 3 rue colonel Chambonnet 69002 Lyon, tél. 0033 627 026 251, p.hostache@sigmasoft.de

Contact technique: Denis Mercier, tél. 0033 635121629, d.mercier@sigmasoft.de

Suisse allemande: Burkart Werner Sigma Engineering GmbH Kackertstrasse 11, D52072 Aachen, Deutschland, b.werner@sigmasoft.de <<

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