Ingénierie assistée par ordinateur (IAO)

L'ingénierie assistée par ordinateur est utilisée avec succès pour l'ingénierie des produits depuis des décennies. Parallèlement, les approches de modélisation haute fidélité et les approches plus pragmatiques qui vous permettent d'obtenir des résultats suffisamment précis plus rapidement n'ont cessé de se développer. Aujourd'hui, les ingénieurs peuvent et doivent choisir le niveau de précision qui correspond le mieux à leurs besoins pour répondre à des questions d'ingénierie avec un minimum d'effort informatique. Le niveau de précision va des techniques de modélisation haute fidélité qui permettent de prédire le comportement réel avec quelques pour cent, voire moins, à des méthodes rapides qui permettent de prédire rapidement les tendances.

Aujourd'hui, sur cette base, les processus de certification et de vérification des outils CAE sont bien établis. Ils resteront un élément essentiel des progrès de CAE, de sa fiabilité et de sa confiance dans les jumeaux numériques et de son implantation dans de nouveaux domaines. Bien que la simulation prédictive ne cesse de réduire le besoin de mesures coûteuses et de prototypage, elle continuera de nécessiter des méthodes CAE rigoureuses et la validation des meilleures pratiques par le biais d'expériences.

L'apprentissage de la CAE demande du temps, du dévouement, des études approfondies et de la pratique. Il est essentiel de comprendre la physique fondamentale qui sous-tend le domaine dans lequel vous vous trouvez, de comprendre les méthodes numériques et leurs limites, et de vous entraîner à utiliser de véritables outils logiciels d'IAO. Grâce à l'automatisation, à l'augmentation de la puissance de calcul et à l'amélioration continue des interfaces utilisateur des logiciels d'IAO modernes, les obstacles à l'IAO haute fidélité vont encore diminuer à tous les niveaux d'utilisateurs, en se concentrant désormais sur l'exploration des résultats et la prise de décisions basées sur la simulation. Qui plus est, il est essentiel de comprendre la dynamique physique fondamentale qui se produit pour évaluer les résultats et prendre des décisions techniques pertinentes sur la base des résultats de l'IAO.

Le logiciel CAE est utilisé dans un large éventail d'applications d'ingénierie chaque fois qu'il est nécessaire de comprendre ou de prévoir comment différents types de physique affecteront les performances de la conception d'un produit ou d'un système. Dans le domaine du développement de produits industriels, l'ingénierie assistée par ordinateur a évolué pour simuler le comportement multiphysique de géométries complexes, ce qui permet aux entreprises de bien comprendre et d'optimiser la conception de leurs produits de manière virtuelle avant de créer un prototype.

Les secteurs dans lesquels l'ingénierie assistée par ordinateur est largement utilisée sont les suivants :

• Aérospatial
• Automobile
• Produits de consommation
• Marine (conception des navires, systèmes de propulsion, conception des moteurs)
• Électronique
• Énergie (nucléaire, pétrole et gaz, production d'électricité)
• Services du bâtiment
• Sciences de la vie
• Turbomachines
• Sports
• Autres applications générales concernant les structures, les vibrations, l'électromagnétisme, le son, la chaleur et la circulation des fluides

La CAO utilise des programmes informatiques pour créer, modifier, analyser et documenter des représentations graphiques en deux ou trois dimensions (2D ou 3D) d'objets physiques, au lieu de brouillons manuels et de prototypes de produits. La CAO se concentre uniquement sur la géométrie d'une pièce ou d'un produit.

L'ingénierie assistée par ordinateur est vraiment la prochaine étape du processus de développement et permet aux ingénieurs de simuler la pièce ou le produit défini en CAO pour savoir si le design fonctionnera comme prévu pour répondre aux exigences. Les données CAO alimentent le processus CAE, dans le cadre duquel les ingénieurs utilisent des outils d'IAO pour créer un modèle de simulation basé sur la géométrie définie dans la CAO. Les résultats de la simulation indiquent ensuite aux ingénieurs si le design répond aux exigences ou s'il échoue et proposent des idées pour le modifier afin d'améliorer les performances.

La CAO et la CAE sont un processus itératif qui permet aux équipes d'ingénieurs de développer plus rapidement de nouveaux produits innovants en moins de temps que les méthodes de tests physiques qui reposent sur la création de vrais prototypes.