{"id":2114,"date":"2022-05-13T09:09:50","date_gmt":"2022-05-13T08:09:50","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.ametragroup.com\/?p=2114"},"modified":"2022-05-13T09:09:50","modified_gmt":"2022-05-13T08:09:50","slug":"orca-peridynamique-revolution-industrie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/orca-peridynamique-revolution-industrie\/","title":{"rendered":"ORCA : la p\u00e9ridynamique, une r\u00e9volution pour l\u2019industrie ?"},"content":{"rendered":"

La recherche d\u2019une meilleure optimisation des structures conduit \u00e0 une adoption de plus en plus large des composites dans de nombreux domaines industriels.\u00a0<\/span><\/p>\n

S\u2019ils apportent de nombreux avantages, ces nouveaux mat\u00e9riaux pr\u00e9sentent un d\u00e9fi de taille : l\u2019\u00e9volution de leur comportement est complexe \u00e0 mod\u00e9liser, en particulier pour anticiper et \u00e9valuer leurs endommagements.<\/span><\/p>\n

C\u2019est dans ce contexte et celui du <\/span>projet ORCA<\/b><\/a> (<\/span><\/i>O<\/i><\/b>ptimized modeling of the <\/span><\/i>R<\/i><\/b>upture of <\/span><\/i>C<\/i><\/b>omposite Materials <\/span><\/i>A<\/i><\/b>ssemblies)<\/span><\/i> qu\u2019AMETRA Research travaille depuis plusieurs ann\u00e9es sur le d\u00e9veloppement et la validation d\u2019un<\/span> nouvel outil de calcul num\u00e9rique appel\u00e9 ALPS : la p\u00e9ridynamique<\/b>.<\/span><\/p>\n

Cette m\u00e9thode innovante, n\u00e9e dans les ann\u00e9es 2000 pour g\u00e9rer les discontinuit\u00e9s dans la structure et en pr\u00e9dire la d\u00e9faillance, est bas\u00e9e sur une approche dite particulaire. A la diff\u00e9rence de la <\/span>m\u00e9thode des \u00e9l\u00e9ments finis<\/span><\/a> (FEM), <\/span>la p\u00e9ridynamique fonctionne sans maillage (<\/b>meshless<\/i><\/b>)<\/b> pour gagner un maximum de temps sur les op\u00e9rations de simulation et <\/span>notamment<\/span> traiter la propagation des endommagements de mat\u00e9riaux composites. Elle n\u2019est donc pas sujette aux m\u00eames limites que la FEM et se base sur une approche particulaire.<\/span><\/p>\n

La cellule AMETRA Research est en train de d\u00e9velopper un<\/span> solveur num\u00e9rique<\/b> bas\u00e9 sur cette approche, soutenue par des subventions europ\u00e9ennes du Fonds Europ\u00e9en de D\u00e9veloppement R\u00e9gional\u00a0 (<\/span>FEDER<\/span><\/a>) et la r\u00e9gion Ile-de-France.<\/span><\/p>\n

Le d\u00e9fi pour l\u2019industrie :\u00a0 contr\u00f4ler et pr\u00e9dire les propagations de fissures<\/b><\/h2>\n

Il est essentiel de prendre en compte l\u2019endommagement des pi\u00e8ces fabriqu\u00e9es en CM<\/span>O (Composite \u00e0 Matrice Organique) <\/span>lorsque l\u2019on vise \u00e0 les dimensionner. Ces derni\u00e8res, et leurs assemblages en particulier, tendent \u00e0 s\u2019endommager de mani\u00e8re moins visible que des pi\u00e8ces classiques, ce qui peut conduire plus souvent \u00e0 une rupture brutale.\u00a0<\/span><\/p>\n

Ce probl\u00e8me est donc critique pour des secteurs comme l\u2019a\u00e9ronautique, o\u00f9 les structures d\u2019avion int\u00e8grent de plus en plus de composites et o\u00f9 de nombreux facteurs (chocs, orages de gr\u00eale) peuvent venir fissurer certaines pi\u00e8ces.<\/span><\/p>\n

Or la m\u00e9thode classique de calcul des \u00e9l\u00e9ments finis ne permet pa<\/span>s,<\/span> par essence de contr\u00f4l<\/span>er, p<\/span>r\u00e9dire ces propagations de fissures <\/span>sans intervention d\u2019artifices num\u00e9riques<\/span>. Sa formulation math\u00e9matique et<\/span> son expression num\u00e9rique sont bas\u00e9es sur d<\/span>es \u00e9quations qui ne sont pas valid\u00e9es si l\u2019on est face \u00e0 une discontinuit\u00e9 dans les mat\u00e9riaux (fissure, fatigue, fracture\u2026).<\/span><\/p>\n

Si une pi\u00e8ce en composites subit un choc, elle peut \u00eatre endommag\u00e9e ou fissur\u00e9e et il faut tout recalculer \u00e0 chaque fois : c\u2019est un processus tr\u00e8s long et tr\u00e8s cher.\u00a0<\/span><\/p>\n

La m\u00e9thode p\u00e9ridynamique peut consid\u00e9rablement raccourcir ce cycle. Elle est une sorte de combinaison entre la m\u00e9canique <\/span>des milieux continus<\/span> et la m\u00e9canique mol\u00e9culaire. L\u2019une de ses sp\u00e9cificit\u00e9s est <\/span>l\u2019horizon<\/b> et la recherche de voisins<\/b>, qui la rendent capable de <\/span>contr\u00f4ler l\u2019apparition de fissures, mais aussi de pr\u00e9dire la charge de rupture critique et les chemins de fissures<\/b>.\u00a0<\/span><\/p>\n

AMETRA r\u00e9alise donc des <\/span>simulations sur des plaques tests<\/span><\/a> qui subissent des d\u00e9chirures et compare les diff\u00e9rentes m\u00e9thodes (p\u00e9ridynamique, FEM ou autres m\u00e9thodes sans maillage comme la SPH) pour \u00e9valuer si des r\u00e9sultats similaires en ressortent. L\u2019\u00e9quipe de R&D proc\u00e8de alors \u00e0 une combinaison de diff\u00e9rentes simulations.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Propagation de fissures dans une plaque en composite (comportant une pr\u00e9-fissure en son centre et subissant une traction de 12 MPa)<\/span><\/i><\/p>\n

Les applications industrielles de cette m\u00e9thode, une fois achev\u00e9e et valid\u00e9e, seront nombreuses : non seulement elle permettra de donner une vision tr\u00e8s claire lorsqu\u2019une structure sera en faillite, ce qui r\u00e9pond \u00e0 de forts <\/span>enjeux de s\u00e9curit\u00e9<\/b>, mais elle permettra aussi d\u2019<\/span>\u00e9viter les co\u00fbts \u00e9lev\u00e9s en m\u00e9moire et en temps de calcul <\/b>qu\u2019implique la FEM aujourd\u2019hui.<\/span><\/p>\n

AMETRA Research : l\u2019innovation permanente au service de l\u2019industrie<\/b><\/h2>\n

La cellule R&D du groupe, cr\u00e9\u00e9e en 2020, int\u00e8gre plusieurs Docteurs dont un sp\u00e9cialiste en m\u00e9canique des mat\u00e9riaux composites, un en \u00e9lectronique de puissance et un en \u00e9lectronique.<\/span><\/p>\n

Nos travaux vont permettre d\u2019aboutir \u00e0 la m\u00e9thode de calcul du futur pour l\u2019industrie, \u00e0 <\/span>l\u2019heure o\u00f9 la majorit\u00e9 des BE se basent sur la m\u00e9thode des \u00e9l\u00e9ments finis.<\/span><\/p>\n

Si la p\u00e9ridynamique int\u00e9resse d\u00e9j\u00e0 plusieurs pays \u00e0 travers le monde, Ametra est l\u2019un des rares acteurs fran\u00e7ais \u00e0 travailler dessus.<\/span><\/p>\n

Son apport sera pr\u00e9cieux pour une grande vari\u00e9t\u00e9 de secteurs, qu\u2019il s\u2019agisse de l\u2019a\u00e9ronautique, du naval, de l\u2019automobile, du ferroviaire ou encore des projets spatiaux\u2026 pour ne citer qu\u2019eux.\u00a0<\/span><\/p>\n

Pour en savoir plus sur nos expertises et innovations,<\/span><\/i> rendez-vous sur le site officiel d\u2019Ametra<\/span><\/i><\/a>. N\u2019oubliez pas non plus de <\/span><\/i>nous retrouver sur LinkedIn<\/span><\/i><\/a> pour ne rien manquer de nos actualit\u00e9s !\u00a0<\/span><\/i><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\u00a9 image principale- Ametra Research – tous droits r\u00e9serv\u00e9s<\/i><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La recherche d\u2019une meilleure optimisation des structures conduit \u00e0 une adoption de plus en plus large des composites dans de nombreux domaines industriels.\u00a0 S\u2019ils apportent de nombreux avantages, ces nouveaux mat\u00e9riaux pr\u00e9sentent un d\u00e9fi de taille : l\u2019\u00e9volution de leur comportement est complexe \u00e0 mod\u00e9liser, en particulier pour anticiper et \u00e9valuer leurs endommagements. C\u2019est dans ce contexte et celui du projet ORCA (Optimized modeling of the Rupture of Composite Materials Assemblies) qu\u2019AMETRA Research travaille depuis plusieurs ann\u00e9es sur le d\u00e9veloppement et la validation d\u2019un nouvel outil de calcul num\u00e9rique appel\u00e9 ALPS : la p\u00e9ridynamique. Cette m\u00e9thode innovante, n\u00e9e dans les ann\u00e9es 2000 pour g\u00e9rer les discontinuit\u00e9s dans la structure et en pr\u00e9dire la d\u00e9faillance, est bas\u00e9e sur une approche dite particulaire. A la diff\u00e9rence de la m\u00e9thode des \u00e9l\u00e9ments finis (FEM), la p\u00e9ridynamique fonctionne sans maillage (meshless) pour gagner un maximum de temps sur les op\u00e9rations de simulation et notamment traiter la propagation des endommagements de mat\u00e9riaux composites. Elle n\u2019est donc pas sujette aux m\u00eames limites que la FEM et se base sur une approche particulaire. La cellule AMETRA Research est en train de d\u00e9velopper un solveur num\u00e9rique bas\u00e9 sur cette approche, soutenue par des subventions europ\u00e9ennes du Fonds Europ\u00e9en de D\u00e9veloppement R\u00e9gional\u00a0 (FEDER) et la r\u00e9gion Ile-de-France. Le d\u00e9fi pour l\u2019industrie :\u00a0 contr\u00f4ler et pr\u00e9dire les propagations de fissures Il est essentiel de prendre en compte l\u2019endommagement des pi\u00e8ces fabriqu\u00e9es en CMO (Composite \u00e0 Matrice Organique) lorsque l\u2019on vise \u00e0 les dimensionner. Ces derni\u00e8res, et leurs assemblages en particulier, tendent \u00e0 s\u2019endommager de mani\u00e8re moins visible que des pi\u00e8ces classiques, ce qui peut conduire plus souvent \u00e0 une rupture brutale.\u00a0 Ce probl\u00e8me est donc critique pour des secteurs comme l\u2019a\u00e9ronautique, o\u00f9 les structures d\u2019avion int\u00e8grent de plus en plus de composites et o\u00f9 de nombreux facteurs (chocs, orages de gr\u00eale) peuvent venir fissurer certaines pi\u00e8ces. Or la m\u00e9thode classique de calcul des \u00e9l\u00e9ments finis ne permet pas, par essence de contr\u00f4ler, pr\u00e9dire ces propagations de fissures sans intervention d\u2019artifices num\u00e9riques. Sa formulation math\u00e9matique et son expression num\u00e9rique sont bas\u00e9es sur des \u00e9quations qui ne sont pas valid\u00e9es si l\u2019on est face \u00e0 une discontinuit\u00e9 dans les mat\u00e9riaux (fissure, fatigue, fracture\u2026). Si une pi\u00e8ce en composites subit un choc, elle peut \u00eatre endommag\u00e9e ou fissur\u00e9e et il faut tout recalculer \u00e0 chaque fois : c\u2019est un processus tr\u00e8s long et tr\u00e8s cher.\u00a0 La m\u00e9thode p\u00e9ridynamique peut consid\u00e9rablement raccourcir ce cycle. Elle est une sorte de combinaison entre la m\u00e9canique des milieux continus et la m\u00e9canique mol\u00e9culaire. L\u2019une de ses sp\u00e9cificit\u00e9s est l\u2019horizon et la recherche de voisins, qui la rendent capable de contr\u00f4ler l\u2019apparition de fissures, mais aussi de pr\u00e9dire la charge de rupture critique et les chemins de fissures.\u00a0 AMETRA r\u00e9alise donc des simulations sur des plaques tests qui subissent des d\u00e9chirures et compare les diff\u00e9rentes m\u00e9thodes (p\u00e9ridynamique, FEM ou autres m\u00e9thodes sans maillage comme la SPH) pour \u00e9valuer si des r\u00e9sultats similaires en ressortent. L\u2019\u00e9quipe de R&D proc\u00e8de alors \u00e0 une combinaison de diff\u00e9rentes simulations. Propagation de fissures dans une plaque en composite (comportant une pr\u00e9-fissure en son centre et subissant une traction de 12 MPa) Les applications industrielles de cette m\u00e9thode, une fois achev\u00e9e et valid\u00e9e, seront nombreuses : non seulement elle permettra de donner une vision tr\u00e8s claire lorsqu\u2019une structure sera en faillite, ce qui r\u00e9pond \u00e0 de forts enjeux de s\u00e9curit\u00e9, mais elle permettra aussi d\u2019\u00e9viter les co\u00fbts \u00e9lev\u00e9s en m\u00e9moire et en temps de calcul qu\u2019implique la FEM aujourd\u2019hui. AMETRA Research : l\u2019innovation permanente au service de l\u2019industrie La cellule R&D du groupe, cr\u00e9\u00e9e en 2020, int\u00e8gre plusieurs Docteurs dont un sp\u00e9cialiste en m\u00e9canique des mat\u00e9riaux composites, un en \u00e9lectronique de puissance et un en \u00e9lectronique. Nos travaux vont permettre d\u2019aboutir \u00e0 la m\u00e9thode de calcul du futur pour l\u2019industrie, \u00e0 l\u2019heure o\u00f9 la majorit\u00e9 des BE se basent sur la m\u00e9thode des \u00e9l\u00e9ments finis. Si la p\u00e9ridynamique int\u00e9resse d\u00e9j\u00e0 plusieurs pays \u00e0 travers le monde, Ametra est l\u2019un des rares acteurs fran\u00e7ais \u00e0 travailler dessus. Son apport sera pr\u00e9cieux pour une grande vari\u00e9t\u00e9 de secteurs, qu\u2019il s\u2019agisse de l\u2019a\u00e9ronautique, du naval, de l\u2019automobile, du ferroviaire ou encore des projets spatiaux\u2026 pour ne citer qu\u2019eux.\u00a0 Pour en savoir plus sur nos expertises et innovations, rendez-vous sur le site officiel d\u2019Ametra. N\u2019oubliez pas non plus de nous retrouver sur LinkedIn pour ne rien manquer de nos actualit\u00e9s !\u00a0 \u00a9 image principale- Ametra Research – tous droits r\u00e9serv\u00e9s<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":2120,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","_seopress_robots_follow":"","_seopress_robots_imageindex":"","_seopress_robots_snippet":"","_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_robots_breadcrumbs":"","_seopress_robots_freeze_modified_date":"","_seopress_robots_custom_modified_date":"","_seopress_robots_canonical":"","_seopress_social_fb_title":"","_seopress_social_fb_desc":"","_seopress_social_fb_img":"","_seopress_social_fb_img_attachment_id":0,"_seopress_social_fb_img_width":0,"_seopress_social_fb_img_height":0,"_seopress_social_twitter_title":"","_seopress_social_twitter_desc":"","_seopress_social_twitter_img":"","_seopress_social_twitter_img_attachment_id":0,"_seopress_social_twitter_img_width":0,"_seopress_social_twitter_img_height":0,"_seopress_redirections_value":"","_seopress_redirections_enabled":"","_seopress_redirections_enabled_regex":"","_seopress_redirections_logged_status":"","_seopress_redirections_param":"","_seopress_redirections_type":0,"_seopress_analysis_target_kw":"","_seopress_news_disabled":"","_seopress_video_disabled":"","_seopress_video":[],"_seopress_pro_schemas_manual":[],"_seopress_pro_rich_snippets_disable_all":"","_seopress_pro_rich_snippets_disable":[],"_seopress_pro_schemas":[],"footnotes":""},"categories":[56],"tags":[],"class_list":["post-2114","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-r-et-d"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2114","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2114"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2114\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2120"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2114"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2114"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/myagencyinside.com\/maquettes\/ametra-group\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2114"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}