Concevez des assemblages en quelques clics !

Pas de temps à perdre

Pourquoi est-il si important de suivre les tendances en matière d'innovation ? En un mot : Productivité. Ce n'est un secret pour personne que le nombre de nouveaux ingénieurs structure et d'étudiants dans les universités techniques est en déclin. Malheureusement, ce nombre devrait diminuer plutôt qu'augmenter à l'avenir.

Parallèlement, les exigences en matière de développement et de conception, la rapidité de la construction dans les pays en développement, les besoins en logements et la pression en faveur de l'optimisation des coûts ou de l'impact environnemental poussent à réduire les délais des projets. Avec moins de personnes et plus de travail, l'amélioration de la productivité devient essentielle.

Heureusement, la technologie nous permet de répondre à ces exigences, en nous permettant de réaliser des études en quelques minutes, là où les méthodes traditionnelles prendraient bien plus de temps.

Alors, que faire ?

La vraie question est : quelles sont nos options ? Honnêtement, elles sont nombreuses. Il y a de quoi perdre la tête ! L'essentiel est de les comprendre, et la première étape consiste même à savoir ce qui est disponible sur le marché. IDEA StatiCa propose plusieurs options pour concevoir des assemblages en quelques clics. Certaines existent depuis un certain temps, tandis que d'autres, comme les modèles paramétriques et la conception automatique des soudures et des boulons par apprentissage automatique (IA), n'ont été introduites que récemment dans la dernière version IDEA StatiCa v24.0. Entrons directement dans le vif du sujet et examinons cela de plus près.

Paramètres dans IDEA StatiCa et modèles paramétriques 

Je vais me concentrer sur les paramètres qui peuvent être définis directement dans IDEA StatiCa et sur les modèles paramétriques, car ce sont mes préférés absolus. Ce qui est formidable, c'est que les professionnels très expérimentés comme les débutants peuvent en bénéficier. 

Pratiquement n'importe qui peut activer le mode développeur/onglet développeur dans IDEA StatiCa Connection. Ici, vous pouvez définir des paramètres qui peuvent être liés à des composants spécifiques selon votre logique définie. Ainsi, lorsque vous modifiez un composant, les autres éléments liés s'ajustent automatiquement en conséquence.

Par exemple, voir la figure ci-dessous. Je peux spécifier que si la largeur de l'élargisseur change, la position des raidisseurs change également selon mes préréglages. Il en va de même pour toutes les soudures, etc. De cette façon, je peux interconnecter plusieurs propriétés, ce qui me fait gagner un temps considérable en évitant les ajustements manuels répétitifs à chaque fois qu'une modification est nécessaire.

Vous commencez à saisir l'idée ?

Dans la version 24.0, nous avons poussé ces paramètres un peu plus loin. Nous avons introduit des modèles paramétriques dans la Connection Library, accessibles depuis l'application. Désormais, non seulement vous pouvez utiliser les modèles existants et les appliquer à des topologies correspondantes, mais vous pouvez également explorer leurs paramètres lors de la création de vos propres assemblages. Naturellement, vous pouvez enregistrer les modèles que vous personnalisez pour une utilisation ultérieure ou les partager avec d'autres membres de votre entreprise.

Il s'agit simplement d'un aperçu rapide du fonctionnement. Si vous souhaitez en savoir plus sur les détails techniques, lisez les notes de version associées ou explorez l'option directement dans l'application.

Je vais essayer de vous donner quelques exemples de flux de travail où je trouve l'utilisation des modèles paramétriques la plus utile et dont vous pouvez tirer parti.

• Vous travaillez sur une structure complexe (hall d'aéroport, stade ou autre) où la topologie des assemblages se répète dans un même projet. Au lieu de refaire les mêmes opérations à chaque fois, vous pouvez définir un seul modèle réutilisable. Vous ajustez ensuite chaque paramètre dans la section Conception via des saisies simples.
• En tant qu'ingénieur senior supervisant un collègue junior, vous souhaitez maintenir un contrôle total sur le modèle tout en assurant une vérification efficace des assemblages restants. Vous créerez d'abord un modèle dont vous êtes sûr. Votre collègue junior pourra ensuite ajuster les dimensions sans modifier le modèle lui-même, évitant ainsi la nécessité d'opérations supplémentaires.

• Vous travaillez sur des structures offshore où vous vous retrouvez à répéter le même type d'assemblages encore et encore. Enregistrez vos modèles paramétriques pour les réutiliser sur plusieurs projets.

Je suis convaincu que vous pouvez trouver d'autres façons d'utiliser la paramétrisation. Mais voyons ce que nous avons d'autre ici, car l'amélioration de l'efficacité ne repose pas uniquement sur la paramétrisation. D'autres options alternatives sont disponibles pour concevoir des assemblages. 

Conception automatique des composants 

Désormais, vous pouvez oublier la conception soudure par soudure. Que diriez-vous de simplement cliquer sur un bouton pour que les dimensions soient automatiquement calculées ? Dans IDEA StatiCa, nous disposons de plusieurs options pour les soudures, mais aussi pour les boulons.

Les soudures peuvent être conçues automatiquement selon une estimation de capacité ou selon la résistance des plaques assemblées (niveau de ductilité), selon l'option choisie.

La conception des soudures selon la ductilité est calculée selon les formules des normes. Les principales données d'entrée sont l'épaisseur et le matériau des plaques assemblées, à partir desquelles les valeurs des soudures sont ensuite déterminées. Trois niveaux de ductilité sont disponibles : Ductilité minimale / Pleine résistance / Surrésistance

En résumé, tout dépend de ce que vous attendez du comportement de la soudure et de l'endroit où vous souhaitez l'utiliser. Concevoir pour une ductilité minimale garantit qu'aucune rupture fragile ne se produit tout en permettant la plastification dans la soudure (la soudure cède toujours en premier). La deuxième option (pleine résistance) produit une soudure plus épaisse, et en pratique, cela signifie que la résistance de la soudure est supérieure à celle de la plaque (la plastification de la plaque se produit en premier). L'algorithme de dimensionnement des soudures en surrésistance aboutit à des soudures encore plus épaisses, rendant les soudures nettement plus résistantes que la plaque assemblée. L'objectif est d'améliorer la sécurité dans les approches de calcul plastique et pour les scénarios de chargement cyclique, tels que les charges sismiques.

En plus de l'option ci-dessus, il existe la conception des soudures selon l'estimation de capacité. Et c'est LA véritable innovation. 

Beaucoup a été dit sur les avantages de l'IA. Le temps des applications pratiques est venu, et enfin quelque chose de nouveau plutôt que les bons vieux chatbots. Avec les conceptions automatisées, que ce soit pour les soudures ou les boulons, nous entrons dans une toute autre dimension en termes d'accélération des processus. Cette fonctionnalité, adaptée aux projets selon l'Eurocode (EN), estime la capacité de toutes les soudures du modèle. Elle utilise des données d'apprentissage automatique couvrant des milliers de modèles de soudures soumis à divers scénarios de chargement. Le processus d'estimation de la capacité prend en compte à la fois la conception de l'assemblage et les effets de charge.

Une option similaire a été développée pour les boulons. La conception automatique des boulons en cisaillement peut suggérer une conception efficace pour les platines d'âme ou les éclisses en tenant compte de l'effort de cisaillement. La disposition des boulons est automatiquement ajustée pour résister à la charge tout en maintenant le taux de travail spécifié.

Qu'en pensez-vous ? Je dirais que c'est déjà assez avancé. De nombreuses possibilités, et nous continuons... 

Conception paramétrique à l'aide du plugin Grasshopper 

En lien avec notre sujet, il y a la possibilité de conception paramétrique à l'aide du plugin Grasshopper, mais c'est un sujet tellement vaste qu'il mérite un article à part entière. En attendant, toute personne intéressée par ce sujet peut consulter notre webinaire déjà diffusé sur le même thème.

Le futur est là

Comme vous pouvez le constater, il existe de nombreuses façons d'améliorer votre flux de travail. Face à une pression croissante sur la productivité, nous développons également des fonctionnalités qui peuvent contribuer à accélérer vos études. Je vous suggère de les essayer individuellement, en les adaptant aux projets spécifiques sur lesquels vous travaillez. Même si cela peut sembler intimidant au début, les avantages de ces nouvelles options surpasseront rapidement les difficultés initiales.