Disons qu’un étudiant souhaite obtenir un ordinateur portable pour l’école et l’utiliser pour la simulation FEA ou CFD. Au moment de la rédaction de cet article, un ordinateur portable typique « haute performance » est équipé de quatre cœurs (c’est-à-dire un processeur « quad-core ») et de 8 Go de RAM. En comparaison, SimScale donne aux utilisateurs l’accès à 32 cœurs et 60 Go de RAM. Cela représente environ huit fois la puissance de calcul. Gratuitement.
D’autre part, de nombreuses écoles ont des laboratoires informatiques, qui disposent de machines à haute performance spécifiquement réglées pour le calcul analytique. Malheureusement, ces laboratoires ne sont pas efficaces pour gérer le « flux et le reflux » de l’activité des étudiants. Ils sont soit vides, soit bondés. De plus, les étudiants n’ont tout simplement pas le temps de se rendre dans un laboratoire informatique. Avec SimScale, les étudiants peuvent simuler de n’importe où sur le campus, ou même sur la piste.
Pour avoir une idée de la puissance de calcul nécessaire à la simulation, voici une analyse CFD de l’aile arrière d’une voiture FSAE. Elle est coupée en deux pour profiter de la symétrie et sa grille compte environ 3 millions d’éléments. Sur SimScale, cette analyse a été résolue en 19 minutes seulement. Vous vous demandez quel serait l’écoulement sur l’ensemble du véhicule ? Attendez-vous à une grille de plus de 10 millions d’éléments. Un ordinateur portable typique ne serait pas en mesure de gérer ce type de simulation, mais sur SimScale, il se résoudrait en une heure environ.
En outre, les ingénieurs prudents n’effectuent jamais une seule analyse ; ils en effectuent plusieurs tout en continuant à optimiser leur conception, sur la base des résultats de la simulation précédente. La stratégie est simple : plus vous faites de simulations, plus vous en apprenez sur votre conception, et plus celle-ci s’améliore. Dans le monde réel, les concepteurs professionnels simulent autant qu’ils le peuvent. L’ingénierie est un jeu de connaissances.
Simulation Formula Student Que simuler et sur quoi ne pas perdre de temps
Ceci est en fait plus facile qu’on pourrait le penser. L’AEF et la CFD « gagnent leur vie » en simulant des conceptions 3D complexes. Si ce sur quoi vous travaillez n’est pas une conception 3D complexe, alors envisagez sérieusement d’utiliser une feuille de calcul ou des calculs manuels au lieu d’un logiciel de simulation. Par exemple, les tubes d’acier d’un châssis spatial ou d’un bras de suspension en « A » agissent comme des éléments à deux forces. Ainsi, les contraintes peuvent facilement être prédites à l’aide de simples calculs sur tableur. Il en va de même pour le dimensionnement du matériel. Il y a généralement peu ou pas d’intérêt à réaliser une FEA sur un joint boulonné, car le rapport coût/bénéfice d’essayer de modéliser précisément le frottement est trop élevé.
Le montant de roue, cependant, est une excellente application de l’AEF. Pourquoi ? Il remplit plusieurs fonctions, comme le maintien du roulement de roue en place, le transfert des charges à la suspension et le support des étriers de frein. Par conséquent, cette pièce a une forme complexe avec de multiples chemins de charge. Le support de roue étant situé à l’extérieur du « châssis suspendu », il est essentiel de minimiser sa masse, afin d’augmenter les performances de la suspension. Un équilibre parfait entre performance et fiabilité est nécessaire, et un logiciel d’analyse par éléments finis est l’outil idéal pour aider le concepteur. Il en va de même pour d’autres composants complexes et fortement sollicités de la suspension, de l’assemblage des pédales et de la chaîne cinématique.
Ne jamais oublier
Une chose qui n’a certainement pas changé au cours des 15 dernières années est la réalité que de nombreuses équipes de Formule SAE et de Formule Student oublient de noter les choses. Dans la course folle pour terminer la voiture, et l’excitation d’être à la compétition, la documentation de conception critique et les données de test disparaissent. La documentation est une partie tellement importante de l’ingénierie que de nombreuses entreprises ont des processus de conception formels spécifiquement axés sur elle. Le plus grand avantage de SimScale est le fait que tout est documenté automatiquement au fur et à mesure que vous le faites. Lorsque de nouveaux membres rejoignent l’équipe, ils peuvent simplement accéder à toutes les analyses FEA et CFD existantes qui se trouvent dans SimScale. Toute la géométrie, les conditions aux limites et les résultats sont à portée de main. Dans SimScale, les projets peuvent être commentés, ce qui permet une communication facile et directe entre coéquipiers. Cela rend la rédaction de rapports et la création de présentations de conception rapides et faciles, et l’accès est toujours disponible avec les dernières informations. Cela permet également aux nouveaux venus de gravir rapidement la courbe d’apprentissage, afin qu’ils puissent immédiatement apporter une valeur ajoutée à l’équipe.
Avec un accès gratuit à une puissance de calcul massive, une vaste communauté de professionnels et des outils de collaboration à la pointe de l’industrie, la plateforme web SimScale FEA et CFD est parfaitement adaptée aux équipes de Formula SAE et Formula Student. Si vous voulez en savoir plus, regardez l’enregistrement de mon webinaire, dans lequel j’explique comment optimiser les conceptions de Formula SAE ou Formula Student avec SimScale. Je vous encourage également à lire cet article de blog : Comment optimiser un réservoir de carburant en sport automobile ?
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