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L'ingénierie virtuelle améliore l'efficacité de la conception des systèmes hydrauliques

Virtual Engineering Improves Efficiency of Hydraulic System Design - hydraulic tanks - Parker HannifinDans les secteurs allant de la fabrication jusqu'à la production d'équipements hors route, la gestion efficace des ressources techniques est plus importante que jamais, car les entreprises font face à l'accélération de la demande des clients pour bénéficier d'un rendement élevé à de niveaux de performances et de fiabilité de pointe. Les équipes d'ingénieurs cherchent continuellement de nouvelles voies afin d'améliorer les technologies et les systèmes hydrauliques existants, sans nuire à l'intégrité de leurs concepts. L'exploitation de simulations haute fidélité est l'une des voies explorées par les ingénieurs qui conçoivent les systèmes dans le but d'utiliser la technologie pour produire de meilleurs résultats.

Dans la production de systèmes hydrauliques mobiles, par exemple, les fabricants désirent concevoir des solutions fiables, efficaces et rentables. Les capacités prédictives des outils de calcul de pointe qui fournissent une précision s'appuyant sur les conditions réelles de fonctionnement des systèmes permettent aux ingénieurs de mieux comprendre les phénomènes cohérents et de prendre des décisions rationnelles lors du développement de ces systèmes. Ces technologies de simulation basées sur la modélisation physique favorisent les pratiques collaboratives de développement de produits entre les systèmes de CAO, PDM et de gestion des fournisseurs, et réalisent ainsi la mise en œuvre des innovations en fonction des exigences techniques. 


Virtual Engineering Improves Efficiency of Hydraulic System Design - Design Innovation Through High-Fidelity Simulations White Paper Download - Parker Hannifin - Parker HannifinPour découvrir comment les simulations informatiques peuvent être utilisées comme des outils de conception, lisez une étude de cas détaillant la mécanique des fluides et de la structure des réservoirs hydrauliques présentée dans notre livre blanc « Innovation de la conception grâce aux simulations haute fidélité »

 

 

 

Conception des réservoirs hydrauliques

Déterminer une meilleure conception structurelle des systèmes hydrauliques est un défi permanent. Une pratique raisonnable consiste à explorer toutes les dimensions possibles de la physique pour parvenir à la meilleure solution. La conception des réservoirs hydrauliques offre un exemple intéressant de l'efficacité de l'ingénierie virtuelle. Ici, les capacités prédictives des simulations informatiques de pointe peuvent être utilisées afin d'examiner les modélisations des effets de diverses conditions, notamment:

Impact du débit et de la pression

Les réservoirs hydrauliques ont tendance à recevoir des corps étrangers de propriétés physiques et chimiques différentes dans le flux de la ligne de retour. Bien que la contamination solide puisse être séparée du flux d'huile à l'aide d'un filtre de ligne de retour, des bulles d'air peuvent traverser le filtre et pénétrer dans le réservoir. En conséquence, des fluctuations de pression soudaines peuvent se produire, qui peuvent entraîner une cavitation et des charges thermiques variables.

Température et débit du fluide

La température du fluide de la ligne de retour définit les conditions de fonctionnement du système et elle est transmise à la structure interne du réservoir, tandis que la surface externe du réservoir est exposée aux conditions ambiantes. Cela peut créer des gradients de température considérables dans la structure du réservoir. 

Mécanique structurelle

Le comportement structurel du réservoir hydraulique en réponse au débit et à la pression ainsi qu'aux charges thermiques variables constitue un problème à plusieurs variables physiques, en tenant compte du mouvement des bulles, des turbulences, du transfert de chaleur et de la dynamique structurelle. 

Modélisation de l'interaction fluide-structure (IFS)

La modélisation de l'interaction fluide-structure (IFS) offre la possibilité d'introduire et d'ajuster les variables et d'évaluer des alternatives de conception à un rythme beaucoup plus rapide que le prototypage. Elle permet à l'équipe d'ingénierie d'étudier simultanément plusieurs alternatives, ce qui se traduit par l'élaboration de solutions plus rapide pour l'amélioration du produit.

Virtual Engineering Improves Efficiency of Hydraulic System Design - Hydraulic tank funnel configurations examined - Parker Hannifin


Conclusion

Les grandes tendances technologiques telles que l'hybridation, la 5G, les systèmes autonomes, etc., transforment les produits et les processus dans de nombreux domaines d'applications. La mise en œuvre de la réalité virtuelle dans la phase de conception est beaucoup plus rapide et plus économique que le prototypage et les tests conventionnels. De plus, ces simulations haute fidélité offrent une valeur ajoutée indéniable, en suggérant par exemple des matériaux adaptés, des tolérances appropriées et des méthodes de fabrication adéquates, etc., ce qui se traduit par une gestion efficace des ressources techniques.


Virtual Engineering Improves Efficiency of Hydraulic System Design - Design Innovation Through High-Fidelity Simulations White Paper Download - Parker Hannifin - Parker HannifinTéléchargez notre livre blanc, « Innovation de la conception grâce aux simulations haute fidélité » pour découvrir comment les simulations informatiques peuvent être utilisées afin d'étudier l'effet des configurations d'admission sur les modèles d'écoulement des réservoirs hydrauliques


Virtual Engineering Improves Efficiency of Hydraulic System Design - Jagan Gorle - Parker HannifinCet article a été rédigé par Jagan Gorle, Ph. D., Ingénieur R&D en chef, division Hydraulic & Industrial Process de Parker.

 

 

 

 

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