Bureau d'études en simulation numérique
Prestations d'ingénierie, assistance technique, intégrateur de solution, méthodes, développement produit et outillage
SIMULATION THERMIQUE ET CALCUL THERMIQUE

Saïna est un bureau d’études industriel expert en simulation numérique et calcul de structures. En effet, depuis plus de 10 ans, nous utilisons les méthodes par éléments finis pour optimiser vos développements les plus avancés.

Nous couvrons une large gamme de phénomènes physiques. Par conséquent, nous vous accompagnons sur des études mécaniques, des calculs de structures multimatériaux, mais aussi sur des analyses fluides et des simulations thermiques. Pour les études plus poussées, nous prenons également en compte l’interaction de ces phénomènes.

Prenons un cas concret : le refroidissement forcé d’un boîtier électronique.

  1. D’abord, nous simulons la circulation d’air (ventilateur) et l’impact de la puissance des composants pour valider le refroidissement.

  2. Ensuite, nous intégrons ces champs de température dans l’étude mécanique.

  3. L’objectif : valider les dilatations thermiques et assurer l’étanchéité IP65 du boîtier en analysant la pression du joint.

Ainsi, cette approche intégrée nous permet d’apporter des solutions robustes pour vos projets d’ingénierie les plus complexes.

Un bureau d'études en simulation numérique

En tant que bureau d’études spécialisé dans la simulation numérique, nous sommes en mesure de simuler l’ensemble des phénomènes interagissant avec nos conceptions. Voici quelques exemples :

Simulation mécanique

Nous pouvons simuler les contraintes et  les déformations résiduelles dans les structures soumises à différentes charges statiques ou dynamiques. Cela inclut la modélisation des matériaux, des liaisons, des contacts et des assemblages.

Simulation fluide

Nous pouvons modéliser le comportement des fluides, tel que l’air ou l’eau, à travers des conduits, des tuyaux ou des dispositifs de ventilation. Cela nous permet d’optimiser la conception des systèmes de ventilation, de chauffage, de climatisation ou de refroidissement.

Simulation thermique

Nous sommes capables de simuler la distribution de la température à travers les composants, en prenant en compte les transferts de chaleur par conduction, convection et rayonnement. Cela nous permet d’évaluer les performances et d’optimiser des systèmes de refroidissement efficaces.

ANSYS

ANSYS couplé à notre cluster de calcul

Nous maîtrisons le logiciel ANSYS, une référence industrielle reconnue pour sa puissance et sa fiabilité.

Pour cela, Saina s’est dotée d’une infrastructure informatique avancée. Notre cluster de calcul mobilise en effet 1200 Go de RAM et 112 processeurs.

Par conséquent, nous exécutons vos simulations les plus complexes et de grande envergure sans contrainte.

Mécanique : Simulation numérique et calcul de structure

Analyse vibratoire

Saina-Simulation numérique - Ferroviaire - Analyse modale premier mode

L’analyse vibratoire ou modale est appliquée sur l’ensemble des validations.

D’un point de vue « simulation numérique », ces résultats nous permettent de valider notre mise en donnée et le bon fonctionnement des différentes liaisons. D’un point de vue « mécanique », les modes propres issus de cette analyse permettent d’éviter des problématiques de destruction par les effets de résonnance.

Analyse statique

Saina-Simulation numérique - Analyse Statique 1

La plupart des problématiques de dimensionnement peuvent être ramené à une étude statique. Son objectif principal est d’analyser la résistance d’une structure. À cela, on suppose que les forces appliquées à la structure sont indépendantes du temps.

Les chargements sont de type force, moment, pression, accélération, etc, …

Analyse de flambage

Saina-Simulation numérique - Analyse de flambage

Le flambage est une instabilité. Lorsqu’un phénoméme de flambage apparait, la structure perd sa raideur.

Cette instabilité n’est pas observé lors de calcul statique sous la même charge (voir vue de gauche). Une analyse spécifique doit être mené soit à travers d’une analyse de flambage soit à travers une analyse statique ou l’on provoque l’instabilité.

Analyse transitoire

Saina-Analyse transitoire

En simulation numérique, l’analyse transitoire est proche de l’analyse statique. Cependant, elle prends en compte le facteur temps. C’est à dire que les phénomènes inertie et de cinétique sont pris en compte. 

L’animation présente la rentrée du train avant d’un avion de tourisme.

Analyse dynamique rigide

Saina-Simulation numérique - Dynamique rigide

L’analyse dynamique rigide permet d’étudier la cinématique des assemblages et d’en extraire les efforts résultants. Les matériaux sont considérés comme rigides, la tenue de l’assemblage ne peut être validée a travers ces analyses.

Analyse dynamique explicite

Saina-Simulation numérique - Analyse dynamique explicite

L’animation ci-contre montre la déformation d’un absorbeur de choc. Cette analyse est directement liée au temps. la gestion des contacts est simple. Elle permet par exemple d’analyser la résistance aux chutes d’assemblage tel qu’un téléphone.

Découvrez quelques phases de projet dans lesquels nous pourrons vous apporter conseils et services :
  • Simulation numérique simplifié ou analytique :
    > Validation / revue des concepts (chemins d’efforts…)
    > Choix technologique et procédés
    > Choix des matériaux
  • Modélisation, maillage et mise en donnée :
    > Transformation des modèles CAO en modèles de calcul (step iges, CatPart…)
    > Simplification (fibre neutre…)
  • Calcul en statique
    > Contact linéaire / non-linéaire (glissement, décollement…)
    > Matériaux linéaire, bilinéaire ou loi spécifique
  • Calcul en fatigue
    > Prédiction de durée de vie
    > Fatigue multiaxiale
    > Comptage de cycle (Rainflow…)
    > Endommagement (Miner…)               
  • Calcul vibratoire
    > Mode propre (premières fréquences de résonance, plage interdite…)
  • Calcul de stabilité
    > Flambage par méthode analytique (Euler, NIU…)
    > Simulation numérique
  • Calcul d’optimisation
    > Gains de masse
    > Optimisation structurelle
    > Respect de procédé d’assemblage (Optimisation topologique, Itérations…)
  • Analyse des comportements
    > Réponses aux sollicitations (Contraintes, vibratoires, flambages…)
    > Analyse des zones courantes (Contraintes, Fatigue…)
    > Analyse des jonctions vissées (NF E 25-030 1& 2, VDI2230…)
    > Analyse des jonctions soudées (Eurocode, EN15085…)
  • Validation finale
    > Rédaction de note de calcul (Français / Anglais)
    > Présentation des résultats
 

Thermique : Simulation numérique couplé fluide et mécanique

Saina- Spirale - Température coupe

L’analyse thermique est essentielle pour étudier les températures et les flux de chaleur d’un système dans son environnement. Dans le cas illustré ci-dessus, nous avons optimisé une plaque froide de refroidissement pour un pack de batteries afin d’obtenir une température aussi uniforme que possible. La surface de contact de la plaque est soumise à la puissance dissipée par la batterie lors de la charge, de la décharge rapide ou en cas de défaillance. La spirale représente le circuit du fluide réfrigérant, qui est utilisé pour évacuer la chaleur de la plaque et maintenir la température du pack de batterie à un niveau optimal. Ce type d’analyse permet d’optimiser le design du système de refroidissement pour assurer des performances fiables et une durée de vie prolongée des composants.

Fluide : Simulation numérique sur les intéractions fluide structure et fluide thermique

SAINA- Simulation fluide, aéraulique, CFD et aérodynamique

La simulation numérique appliquée à l’analyse des fluides permet d’étudier les interactions entre un ou plusieurs fluides et les autres grandeurs du système. À l’intérieur du circuit fluide, il est ainsi possible d’extraire les pertes de charge globales, les vitesses et les pressions, ainsi que des informations plus spécifiques sur l’écoulement lui-même. En termes d’interactions, ces analyses permettent d’extraire les pressions appliquées aux surfaces de contact afin de les intégrer dans une analyse mécanique.

Dans l’exemple présenté ci-contre, une analyse de drone est effectuée, avec un mappage de la pression sur la structure et une visualisation de la pression interne au fluide dans le plan. Les pressions appliquées à la structure sont ensuite réinjectées dans une analyse mécanique isolée de l’aile, afin d’optimiser sa structure en fonction des contraintes de pression subies lors du vol.

Votre bureau d'études en simulation numérique s'engage

Qualité

Nous nous engageons à fournir des outils de la plus haute qualité, conçus pour durer dans les environnements de production les plus exigeants.

Collaboration Étroite

Nous croyons en une communication ouverte et une collaboration étroite avec nos clients à chaque étape du projet.

Innovation Continue

Nous restons à la pointe de la technologie en investissant dans de nouvelles méthodes de fabrication et en adoptant les dernières avancées en matière de conception.

Durabilité

Nous nous efforçons de minimiser notre impact sur l’environnement en adoptant des pratiques de fabrication responsables.

Contactez-Nous

Si vous recherchez un partenaire pour la conception et la simulation numérique sur vos structures mécanique, système thermique ou fluide, n’hésitez pas à nous contacter. Nous discuterons avec plaisir de vos besoins et nous chercherons à vous fournir des solutions adaptées à vos besoins.

Nos agréments et certifications