La technologie développée par les étudiants de l’École d’ingénierie de São Carlos innove en intégrant des modèles géométriques et la modélisation mécanique dans la recherche de « l’ajustement parfait » ; Les créateurs de Scigma veulent l’utiliser dans les industries
Imaginez un système d’engrenages en fonctionnement, largement utilisé dans l’industrie mécanique. L’objectif est d’assurer un ajustement parfait entre les dents, mais il y a un défi pour le secteur : la transformation d’une conception informatique en une pièce réelle et fonctionnelle. Plus qu’une simple fantaisie, cette perfection dans les raccords est une exigence pour son bon mouvement, comme dans les projets automobiles, dans le système hydraulique du moteur, par exemple, ou dans d’autres domaines qui suivent l’évolution de l’aérodynamique automobile. Il en va de même pour d’autres types de constructions, comme les tours à vent, où un léger décalage des pales pose de sérieux problèmes.
Ceux qui travaillent avec des projets de composants d’ingénierie savent que l’intégration entre les différentes étapes est complexe et souvent coûteuse. Cette tâche nécessite une interprétation efficace des données et des informations, préparées dans l’étape en cours pour être exécutées dans la suivante. L’intégration entre la conception géométrique et la modélisation mécanique en est un bon exemple. En plus d’être non négligeable, elle peut prendre jusqu’à 80 % du temps d’analyse total sur des composants complexes, selon Sandia National Laboratories, un laboratoire de recherche et développement nord-américain renommé.
En pensant à innover et à surmonter cette difficulté, les étudiants et chercheurs du département d’ingénierie des structures de l’école d’ingénierie de São Carlos de l’université de São Paulo (EESC-USP) ont développé un nouveau logiciel d’analyse, appelé Scigma (Saint-Charles Analyse mécanique isogéométrique).
Basé sur la méthode des éléments de frontière isogéométriques, Scigma est capable d’effectuer une analyse numérique et une modélisation mécanique robuste pour les composants d’ingénierie, basée sur le modèle géométrique généré par n’importe quel logiciel de conception CAO. « Sa grande innovation réside dans le fait que le programme utilise la représentation à l’identique des modèles de ces logiciels utilisés en phase de conception. La géométrie et les quantités mécaniques sont approximées par les descriptions fournies par le modèle CAO. De plus, aucun domaine ou maillage volumétrique n’est requis ! Par conséquent, une intégration plus efficace et directe est réalisée, même en utilisant le même ordinateur », souligne le professeur Edson Denner Leonel, coordinateur du groupe de recherche.
Actuellement, les logiciels les plus utilisés dans la phase de modélisation mécanique sont basés sur des éléments finis et utilisent différents types de représentations pour le modèle d’un composant, rendant l’intégration entre les phases difficile. « Cela se produit parce que le programme d’éléments finis a besoin d’une approximation de domaine et de surface, avec un caractère polynomial. L’intégration entre ces deux étapes nécessite donc la création de maillages de domaine, ce qui rend la tâche assez coûteuse et potentiellement à l’origine d’erreurs d’analyse lorsqu’il s’agit de géométries complexes », explique Leonel.
L’innovation développée à l’école d’ingénierie de São Carlos passe encore par les dernières étapes d’amélioration de l’interface graphique, en plus du support et du marketing. Le groupe estime que Scigma est tout à fait capable d’être un produit bien connu parmi les bureaux et les industries qui travaillent avec des projets d’ingénierie géométrique complexes.
« Nous avons même prévu de profiter du développement d’une même technologie pour intégrer différentes fonctionnalités à ce logiciel, avec des analyses thermiques et acoustiques, pour des questions de confort et de sécurité environnementale, avec la propagation du son et l’identification du bruit, parmi les éléments de surveillance de la santé des structures. , en plus des analyses électromagnétiques. En génie électrique, il peut être utilisé pour étudier la propagation des ondes électromagnétiques dans les équipements cliniques, comme la résonance magnétique », conclut Leonel.
Avec les informations du Service de presse CESE-USP
