ETUDE DE LA FATIGUE DES VEHICULES INDUSTRIELS

Durant toute la phase d'ingénierie, Sweco a été étroitement impliquée dans la validation du projet du constructeur. Grâce à nos propositions innovantes et à la mise en œuvre de techniques avancées comme l’analyse des vibrations, l’intelligence artificielle et la Virtual Reality, nous avons abouti au projet optimal.

Faits

Secteur : industrie de transformation des métaux

Période : début 2016 – été 2018

Disciplines : E&I, Machinery Construction, Project Administration, Project Management, Mechanical (génie mécanique)

Heures d’ingénierie : 3 500

La fatigue est un phénomène qui apparaît sous l’effet de charges fluctuantes fréquentes. L’étude de Sweco a révélé que la fatigue des métaux était à l’origine de l’usure des véhicules industriels. Sur la base des résultats de notre étude, le client a pu prendre une décision avisée pour réparer les véhicules ou acheter un nouveau modèle. Suite à nos conclusions, le client concerné a opté pour cette dernière option.

Une impression 3D du véhicule a simplifié l’examen des différentes pièces détachées. Par ailleurs, le modèle 3D a été introduit dans un environnement Virtual Reality afin d’analyser l’ergonomie du nouvel appareil. Cet environnement VR a aussi servi d’outil de formation pour des chauffeurs du futur modèle de véhicule. Sweco a modélisé les véhicules industriels actuels à l’aide d’un scanner laser 3D. Sur la base du nuage de points ainsi obtenu, le véhicule existant a pu être modélisé de manière extrêmement précise dans un logiciel de dessin 3D (AutoDesk Inventor/Navisworks). Ensuite, différents cas de charge ont été définis pour les calculs dans le logiciel d’analyse par éléments finis Ansys.

Vu que la structure semblait suffisamment solide sur le plan statique, on a rapidement établi le lien selon lequel la fatigue était à l’origine de l’usure. Les véhicules sont en effet fréquemment lestés de charges fluctuantes. Comme le véhicule doit effectuer différentes opérations, il est aussi chargé de différentes manières. Pour réaliser un calcul aussi complexe, la capacité d’Ansys est parue insuffisante pour définir directement la longévité. À cet effet, Sweco a mis au point sa propre méthode qui associe le résultat d’Ansys à un calcul manuel pour pouvoir définir la longévité.

Par ailleurs, Sweco a également apporté son soutien pour analyser le comportement vibratoire du véhicule. Il est apparu que l’ergonomie du chauffeur constituait un défi important quant au modèle de véhicule étudié. Il a aussi été fait appel à l’intelligence artificielle et à l’automatisation pour faire aboutir ce projet. Le véhicule a ainsi été équipé des capteurs, caméras et scanners 3D requis pour automatiser à l’avenir certaines opérations.

Collaboration étroite
Chez Sweco, nous prônons disponibilité & accessibilité, nous collaborons volontiers de manière durable et transparente avec nos clients et partenaires. Nous avons ainsi développé pour ce projet beaucoup d'interaction avec les constructeurs. Nous nous sommes rendus chez le constructeur du véhicule pendant une semaine pour développer ensemble des idées afin d’atteindre les spécifications postulées. Grâce à cette efficacité conjuguée, nous avons obtenu un produit optimal et un résultat très réussi.

Concepts clés

  • Scanning laser 3D
  • Modèle/Lay-Out 3D
  • As built
  • Others: FEM
  • Constructability (ME)
  • E&I Block Diagrams
  • General mechanics (ME)
  • Mechanical engineering
  • Project Coordination
  • Project Management
  • Tender specification