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Capture the Concept TM Distribution de température et contraintes de Von Mises le long des soudures d'une pale de stator de turbine. Celle-ci est chauffée par les gaz de combustion. Pour éviter sa fusion, de l'air passe dans un circuit de refroidissement. Le gradient thermique résultant induit des contraintes significatives.

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Capture the ConceptTM

Distribution de température et contraintes de Von

Mises le long des soudures d'une pale de stator de

turbine. Celle-ci est chauffée par les gaz de combustion.

Pour éviter sa fusion, de l'air passe dans un circuit de refroidissement. Le gradient thermique résultant induit des

contraintes significatives.

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Journée Technique du PEP

Place de la simulation dans la conception et l’innovation

Construire un modèle avec COMSOL

Questions?

« Expertise et Innovation Technologique en Plasturgie »

Jeudi 30Juin 2011

Jean-Marc Petit, COMSOL France

[email protected]

+33 4 76 46 49 01

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Nous vivonsdansdans

un monde multiphysique !

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Impact sur la santé de dispositifs sans fil

1. Champ

Physiques impliquées

1. Champ électrique(microonde)

2. Chauffage RF

3. Transfert de chaleur

Rayonnement électromagnétique

d’une antenne (portable)

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Influence du vent sur un panneau solaire

1. Ecoulement

2. Mécanique

3. Interaction fluide-structure

Physiques impliquées

3. Interaction fluide-structure

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Multiphysique: plusieurs phénomènes en interaction

Du plus simple:• Chaleur transportée par un

écoulement

Au plus compliqué:Au plus compliqué:• La température locale

détermine le taux de réaction• Réactions multiples

exothermiques• Ecoulement en milieu libre et

en milieu poreux• Viscosité très dépendante de

la température

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Valider une idée par prototypage virtuel

• Réduction des coûts– Moins de prototypes réels– Gain de temps

• Meilleure conception• Meilleure conception– Tester plus d’idées– Plus de possibilités de vérification

• Réduction du temps de mise sur le marché– Diminution du temps de test

• Maintien de la compétitivité– Plus de résultats à ressources constantes

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L’innovation par la simulation

CAO

ModèleSIMULATION

OPTIMISATION

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COMSOL, une philosophie, un outil

• Utiliser la simulation comme un moyen selon ses centres d’intérêt du moment, sans limitation de l’approche

• COMSOL Multiphysics, une interface– Unique pour toute les physiques– Unique pour toute les physiques– Flexible : modifier, ajouter, créer des physiques à son gré– Connectée à la CAO, aux données matériaux, à l’optimisation– Structurée : arbre de construction, séquences– Paramétrable : géométries, matériaux, physiques

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Mettons en placeun modèle !un modèle !

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Ecoulement d’un polymère

paroisChamp de vitesse

viscosité

axisymétrieAnalyse stationnaire

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Transfert de chaleur

h*(Tex - T)

Élément chauffant

Analyse temporelle

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Ce que nous avons appris

• Une problématique : chauffer un écoulement de polymère• Un procédé retenu : chauffage par conduction • Des questions de mise en œuvre:

– Pression en entrée? Durée et forme du chauffage? Température maximale?

• Un modèle de base• Un modèle de base– Écoulement du polymère avec loi de carreau

• Enrichi au fur et à mesure– Transfert de chaleur– Analyse stationnaire, paramétrique, temporelle

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Dans le mondedes utilisateurs !des utilisateurs !

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Accélérer le cycle de chauffeJosé Feigenblum, RocTool

Température et lignes de champ magnétique

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Concevoir un implant biologiqueDr. Mark Yeoman, CONTINUUM BLUE

Température (88s)Fraction de polymères et d’air

dans le moule à injection (88s)