Différents types de simulation numérique
Simulation numérique dans le processus de conception de systèmes mécaniques

La simulation permet, à l'aide d'un modèle (prototype virtuel), de prédire les performances d'un système mécanique.

• La réalité du comportement que l'on veut simuler s'obtient à l'aide d'un modèle mathématique qui traduit ce comportement sous forme d'un système d'équations à résoudre. Cette résolution s'effectue, soit sous forme analytique (résolution à l'aide de fonctions mathématiques qui conduit à une ou plusieurs formules explicites directement utilisables pour donner la solution), soit sous forme numérique lorsqu'il n'existe pas de développement analytique possible ou lorsque le nombre d'équations est trop important.

  Dans ce dernier cas, le système d'équations est résolu de manière approchée par des techniques numériques, notamment des techniques de « discrétisation » qui permettent d'appréhender le comportement d'un milieu continu par une discrétisation de ce milieu (en limitant la résolution en un certains nombre de points du milieu, le nombre infini de points étant réduit à un nombre fini, ces points correspondant aux inconnus du système d'équations à résoudre).

  Les principales méthodes numériques connues sont les méthodes par éléments finis (les plus répandues), par différences finies, par volumes finis, par équations intégrales.

• Il existe 3 principaux types de modèles :

  • simulation du fonctionnement pour ce qui concerne la prédiction des performances en service (vitesse, accélération, effort, énergie, précision, bruit, débit,…) ;

  • simulation de la tenue en service pour prédire la défaillance sous l’effet des sollicitations extérieures sur le système (dimensionnement). On pourra se reporter à l’article qui traite de l’analyse de l’offre des logiciels de modélisation des structures pour plus de précisions  ;

  • simulation des procédés pour prédire les performances de fabrication du système et de ses composants.

  Les modèles analytiques sont les plus fréquemment...