Démocratiser l’usage de la mécanique des fluides numérique
Dans l’industrie automobile, les outils de simulation de mécanique des fluides numérique (MFN) règnent en maîtres. En utilisant l’analyse numérique et les structures de données pour analyser et résoudre les problèmes liés à la fluidité, la MFN permet de raccourcir les temps de développement, de réduire les coûts, d’augmenter la valeur ajoutée et de faire progresser les innovations. Malheureusement, la complexité de la MFN et les coûts élevés des licences la mettent hors de portée pour beaucoup de petites et moyennes entreprises (PME). Avec le soutien d’un financement de l’UE, la société autrichienne Engineering Software Steyr (ESS) a entrepris de répondre à cette demande pour des logiciels de MFN abordables et conviviaux, ce qui a donné SENSE, une solution de MFN modulaire et innovante. «Notre objectif n’était rien de moins que la démocratisation de la MFN au sein de l’industrie automobile», déclare Martin Schifko, PDG d’ESS et coordinateur du projet SENSE. «Pour y parvenir, nous avons créé un système qui réduit – voire élimine – les obstacles qui ont jusqu’à présent entravé une adoption à grande échelle des logiciels de MFN.»
Simplifier la simulation
Pour atteindre cet objectif, les chercheurs du projet ont dû créer des modèles numériques suffisamment simples pour que les planificateurs et les concepteurs automobiles puissent également faire usage de la MFN. Il a donc fallu revoir complètement le fonctionnement des logiciels de MFN. Par exemple, au lieu de fonctionner sur une unité centrale de traitement (CPU) complexe et coûteuse, SENSE utilise une unité de traitement graphique (GPU), qui présente un bon rapport coût/efficacité. Il se sert également de la méthode hydrodynamique des particules lisses (SPH), une méthode de calcul utilisée pour simuler, par exemple, la mécanique des solides et les écoulements de fluides. Selon Martin Schifko, cette utilisation combinée de la SPH, de la GPU et de l’interface utilisateur graphique (GUI) intuitive du système simplifie le processus par rapport à la méthode des éléments finis et à la celle des volumes finis, utilisées par la plupart des outils de MFN. Elle élimine également les phases fastidieuses de pré-traitement et post-traitement, et réduit le temps total de simulation d’un facteur 10. «SENSE se démarque en étant la première solution MFN modulaire du marché», déclare Martin Schifko. «Au lieu de devoir acheter des boîtes à outils complexes et prédéfinies, pleines de fonctionnalités qui ne seront jamais utilisées, SENSE fournit des modules faciles à utiliser, axés sur l’application requise par l’utilisateur, optimisés pour ses besoins et paramétrées avec des conditions limites fixées au préalable.» La boîte à outils SENSE comprend actuellement des modèles numériques pour toute une variété d’applications, notamment les groupes motopropulseurs, le drainage, l’inondation, les joints d’étanchéité en PVC, le cirage, les interactions avec les corps solides, le moulage par injection et les systèmes de refroidissement.
Un résultat révolutionnaire
Étant donné que SENSE fait baisser les coûts des simulation de MFN de 400 000 euros à seulement 40 000 euros, il a déjà retenu l’attention de plusieurs acteurs majeurs. Par exemple, le groupe Audi a récemment commencé à utiliser SENSE pour simuler la conservation des cavités. «Ayant constaté que les PME ne pouvaient intégrer qu’un produit entièrement développé dans leurs processus, nous avons dû nous tourner vers les grands FEO (fabricants d’équipements d’origine) qui pouvaient déjà utiliser les applications individuelles de SENSE», explique Martin Schifko. «Mais maintenant que SENSE est disponible sous la forme d’un produit complet, nous nous tournons à nouveau vers les PME.» Bien que SENSE soit actuellement disponible sous forme de logiciel, ESS se prépare à lancer une version basée sur le cloud – un développement qui garantira un service encore plus rapide et rendra la solution accessible à un nombre encore plus grand d’utilisateurs. L’entreprise étudie également de nouveaux cas d’utilisation de la technologie SENSE dans d’autres secteurs. «Chez ESS, notre ambition consiste à révolutionner le marché automobile en offrant aux PME la possibilité d’utiliser un logiciel de simulation dont elles ont grand besoin», ajoute Martin Schifko. «Avec SENSE, nous atteignons cet objectif, en permettant aux PME de devenir plus rentables, plus rapides, plus innovantes et plus compétitives.»
Mots‑clés
SENSE, Engineering Software Steyr, industrie automobile, mécanique des fluides numérique, MFN, PME, unité de traitement graphique, GPU, hydrodynamique des particules lisses, méthode des éléments finis, méthode des volumes finis
