20 septembre 2010

Logiciel mathématique Maple pour estimer les risques de grippage des moteurs

La Direction de la Mécanique de la société Renault a développé un modèle prédictif de grippage basé sur l’outil Maple. Le constructeur évite ainsi les surcoûts, estimés entre 1 et 2 millions d’euros, lorsque le premier prototype d’un moteur présente un comportement de grippage.

Le phénomène de grippage peut intervenir dans de nombreux systèmes mécaniques complexes. Il résulte d’un déséquilibre thermique fort entre l’énergie fournie et l’énergie dissipée. Les causes du grippage d’un système peuvent être multiples : Jeu trop faible ou trop fort, surface agressive, pollution, etc.

L’objectif du modèle mathématique est de décrire le comportement physique global d’un système mécanique lubrifié en calculant le comportement du système en un nombre de points limité et pour les quantités physiques nécessaires à la prédiction du grippage. Ce type de modélisation, aussi appelée modélisation 0D-1D, se concentre sur la description du comportement physique et dynamiques en fonction du temps.

Le modèle développé par Renault est constitué de deux parties. Une première partie sert à constituer des tables de données à partir d’une modélisation déjà existante de la lubrification. La seconde partie traite des aspects relatifs à la thermique en s’appuyant sur les tables mentionnées précédemment. Physiquement l’ensemble des modélisations, considère deux surfaces mécaniques cylindriques en situation de lubrification mixte.

« Le modèle paramétré construit avec Maple permet d’appréhender plus de physique dans les modélisations de phénomènes et ainsi apporter des réponses là où les codes classiques n’apportent rien » rapporte Monsieur Ligier, Responsable R&D à Direction de la Mécanique chez Renault. « Cette approche permet de faire des itérations rapides pour construire des cartographies ou des analyses de sensibilité et à répondre, dans des délais très courts, aux nouveaux challenges que tout développement industriel concurrentiel doit relever. »

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