MULTIMECHANICS, LA SOLUTION DE SIMULATION MULTI-ECHELLE RÉALISTE

 

MULTIMECH est un logiciel d’analyse multi-échelle adapté pour les matériaux et structures complexes. Dans le cas des matériaux composites par exemple, les phénomènes se produisant à l’échelle microscopique peuvent affecter le comportement macroscopique et vice-versa. La prise en compte d’un tel couplage, au travers de la simulation multi-échelle, permet d’aboutir à des résultats fiables tout en gardant des temps de calcul limités.

 

Directement interfacé avec les logiciels éléments finis les plus utilisés, MULTIMECH permet de réaliser des analyses micromécaniques et de prendre en compte des phénomènes complexes tels que la viscoélasticité et la rupture à l’échelle microscopique. MULTIMECHANICS pour ABAQUS est particulièrement adapté à l’étude des matériaux composites ou polymères renforcés. Développé initialement pour des secteurs industriels de pointe, l’utilisation de MULTIMECHANICS peut être étendue à n’importe quel domaine de l’ingénierie mécanique où la compréhension fine du comportement des matériaux est primordiale pour le développement de produits innovants et compétitifs.

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SOLUTION

Une technique novatrice de simulation numérique

 

Exemple de simulation multi-échelle

Exemple de simulation multi-échelle

Le fonctionnement et le comportement des structures composées de matériaux hétérogènes (composites, plastiques renforcés) mettent en jeu des phénomènes différents à des échelles différentes.

 

Cependant, la prise en compte de tous ces phénomènes dans les simulations numériques nécessiterait d’utiliser des modèles très détaillés, entraînant des temps de calcul importants et non adaptés aux contraintes industrielles.

 

La simulation multi-échelle apporte une réponse à cette problématique en modélisant chaque phénomène à l’échelle la plus adaptée, en utilisant plusieurs modèles de tailles et de finesses différentes. Cela permet, grâce à des solveurs adaptés, de réaliser des simulations qui seraient inaccessibles par des approches conventionnelles.

 

Dans le cas des matériaux composites par exemple, la prise en compte des sources de non linéarités à l’échelle de la microstructure, tels la plasticité ou l’endommagement pouvant être liés à des défauts des matériaux ou des microfissures, permet d’obtenir des résultats numériques très précis à l’échelle de la structure et ainsi prédire le comportement de la structure de façon réaliste et dans des temps de simulation raisonnables.

FONCTIONNALITES

Fonctionnalités clés

Exemple de microstructures générées avec Multimech

Exemple de microstructures générées avec MULTIMECH

La liste des fonctionnalités clés de MULTIMECH est définie ci-dessous :

 

  • Génération automatique de microstructures complexes : la définition des données géométriques du volume élémentaire représentatif permet de générer automatiquement la microstructure (voir figure ci-dessous).
  • Bibliothèque de matériaux composites : MULTIMECH contient une bibliothèque de matériaux composites pour composites unidirectionnels, fibres longues / courtes …
  • Outils d’homogénéisation et d’essais virtuels : il est possible de réaliser des études structurelles à partir de données matérielles homogénéisées ou utiliser la technologie ‘True Multiscale©’, permettant de réaliser des simulations bidirectionnelles couplées.
  • Cartographie de moulage par injection : il est possible d’importer les orientations des fibres à partir d’outils commerciaux d’injections plastique tel que Moldex, Moldflow, Fibersim ou Simulayt.
  • Prise en compte de variabilités de procédés de fabrication : l’analyse des effets des défauts de fabrication, telles les porosités, les décohésions… est possible via MULTIMECH.
  • Possibilité d’analyser les résultats au niveau de la microstructure : il est possible d’accéder aux informations essentielles au niveau de la microstructure pour analyser le comportement à l’échelle micro.

PROCESSUS

Une intégration complète à ABAQUS/CAE

 

Plugin Multimech pour Abaqus

Plugin MULTIMECH pour ABAQUS

MULTIMECH est complément intégré à ABAQUS/CAE, permettant ainsi à l’utilisateur de créer ses modèles éléments finis sous l’environnement intuitif et convivial d’ABAQUS, de générer les microstructures via un plugin intuitif, et de réaliser l’ensemble des opérations de mise en données sous l’environnement d’ABAQUS.

 

De ce fait, la prise en compte des variabilités liées au processus de fabrication des composites devient possible. De même, l’orientation des fibres issue d’un calcul de rhéologie peut être considérée afin de simuler plus fidèlement le comportement des pièces plastiques renforcées.

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