Description du projet
LE PROJET
Dimension Composite Inc., un fabricant d’objets composites, a collaboré avec Creaform afin de procéder à la validation structurelle et à la modélisation des éléments finis d’un panneau avant en fibre de verre d’un train Siemens.
Pour bien représenter leur force et leur rigidité dans les analyses de contraintes et les simulations numériques, les matériaux composites requièrent plus de données que les matériaux métalliques. Grâce à son expertise en caractérisation de matériaux, surtout avec les composites, Creaform a aidé Dimension Composites à obtenir les données nécessaires pour simuler correctement le panneau avant du train.
Même si le projet se voulait au départ un mandat de validation et de certification, les ingénieurs structurels de Creaform ont rapidement dû intervenir lorsque les premiers résultats des analyses ont révélé la faiblesse physique du design initial.
Creaform a crée de modèles d’éléments finis avec le logiciel Femap, puis a numérisé ceux-ci avec NEi Nastran pour évaluer l’intégrité structurelle du panneau avant dans divers cas de charge et différents environnements. Dans des cas de charges de service, telle l’inertie, nous avons simulé l’impact sur le pare-brise avant, les réponses au choc et aux vibrations aléatoires ainsi que les charges d’installation et d’entretien avec une technique d’éléments finis.
En plus d’analyses modales et linéaires quasi statiques, des simulations non-linéaires transitoires incluant la défaillance progressive des plis des structures composites devaient être effectuées sur les modèles afin d’anticiper des problèmes potentiels liés à la résistance des structures.
Le résultat final : Creaform a recommandé des modifications au design initial pour garantir sa robustesse grâce à une évaluation de contraintes précise et complète et respecter ainsi les exigences de Siemens.
Services offerts
- Préparation de la géométrie à l’aide d’un logiciel de CAO
- Modélisation d’éléments finis
- Analyses statiques linéaires et non linéaires
- Analyse modale et dynamique (sinus et vibrations aléatoires)
- Analyse transitoire non linéaire pour simuler les chocs et les collisions
- Recommandations de modifications au design et optimisation du poids
- Calculs des marges de sécurité des joints métalliques, composites et d’interface (rivets, adhérence, fixations, raccords)
- Recommandations pour la qualification des matériaux
OUTILS ET MÉTHODES EMPLOYÉS
Conformément aux besoins du client, Creaform a employé les méthodes et outils suivants :
- Femap/NEi Nastran
- Analyses
- statiques/modales/sinus/non linéaires/défaillance progressive des plis/chocs et collisions