DIGIMAT

Digimat la solution pour la conception et la simulation du comportement des matériaux

L’industrie à de plus en plus recours aux matériaux composites (constitués de plusieurs phases) pour répondre aux exigences de réduction de masse tout en respectant les objectifs de rigidité. La capacité à simuler avec précision le comportement des matériaux anisotropes devient déterminante pour le dimensionnement des structures.

Dans certains cas, l’utilisation de lois de comportement génériques disponibles dans les logiciels peut s’avérer inappropriée (écarts importants des résultats de simulation avec les tests physiques, sur-dimensionnement des structures).

Ces limitations peuvent provenir:

  • de la difficulté de disposer d’une loi de comportement pertinente, ou d’identifier ses coefficients,
  • de l’absence d’une loi de comportement générique adaptée au matériau considéré, ou au sollicitations auxquelles il est soumis,
  • de la difficulté à représenter l’influence du procédé de fabrication du composant comme, par exemple, l’emboutissage, l’injection, le soudage.

Pour être en mesure de simuler les matériaux anisotropes dans de bonnes conditions, l’ingénieur doit donc multiplier les essais de caractérisation, tenter d’estimer l’influence des processus de fabrication sur les propriétés mécaniques de la pièce (comme dans les procédés d’injection de matériaux plastiques chargés en fibres), ou trouver un compromis, par définition imparfait, pour sélectionner sa loi de comportement.

Ces difficultés induisent des coûts, des délais supplémentaires, et des incertitudes sur la qualité des résultats des simulations.

Il est donc nécessaire d’avoir recours à de nouveaux outils qui permettront de:

  • caractériser le comportement d’un matériau anisotrope à partir de la description de sa structure microscopique ou macroscopique, à partir de la description des phases qui le constituent (matrice, fibres, inclusions…),
  • transférer les informations décrivant l’état du matériau en tout point de la pièce à l’issu de sa fabrication, pour l’utiliser comme conditions initiales de l’analyse structurelle (statique, dynamique, acoustique, thermique, thermo-mécanique).

Les propriétés pouvant être évaluées sont :

  • les propriétés mécaniques,
  • les propriétés thermiques,
  • les propriétés thermo-mécaniques
  • les propriétés électriques.