Pour faire face à ce challenge, le logiciel THERCAST® propose trois méthodes de calcul :
Chacune des méthodes de calcul proposées pour la simulation en coulée continue offre des avantages selon les objectifs et le type de résultats que l’utilisateur souhaite obtenir.
Mais la toute dernière méthode qui aujourd’hui représente une fonctionnalité exclusive de THERCAST®, est la méthode dite « Globale par Tranche » (GSC). Intégrée depuis 2020 dans la version THERCAST® NxT 2.0 , elle combine les deux autres méthodes « Globale » et « Par Tranche » et permet donc une réduction drastique des temps de calcul (CPU) tout en conservant la précision des résultats thermomécaniques.
Cette méthode développée par les équipes scientifiques de Transvalor est uniquement disponible dans notre logiciel THERCAST®.
Pour mieux comprendre le fonctionnement et les avantages de l’approche GSC, il est important de connaître les trois méthodes proposées dans THERCAST®.
La méthode Globale/Global Computation consiste à simuler l’évolution du produit coulé depuis la sortie de la lingotière jusqu’à la fin de la zone de refroidissement secondaire.
Elle permet de réaliser un calcul thermomécanique complet sur toute la longueur du produit coulé. La taille du modèle éléments finis va ainsi croître avec l’avancée de la coulée.
Cette méthode est donc la plus précise possible d’un point de vue résolution numérique puisque tous les phénomènes thermo-physiques et les évènements de contact sont pris en compte. Seul inconvénient, elle peut générer des temps de calcul assez longs surtout si la longueur métallurgique s’avère être importante.
La méthode Par Tranche/Slice Computation consiste à simuler uniquement une tranche de produit qui va « circuler » depuis la lingotière et sur toute la longueur métallurgique.
C’est une méthode simplifiée qui accélère considérablement les temps de calcul, mais que l’on va généralement réserver au seul calcul thermique. Dans ce cas, le logiciel maintient une vitesse de coulée imposée en sortie de lingotière et applique des conditions limites sur la face amont de la tranche (ex : échange adiabatique, pression imposée).
La nouvelle méthode Globale par Tranche/Global Slice Computation (GSC) combine les avantages de deux méthodes précédentes pour allier une résolution thermomécanique complète avec des temps de calcul fortement accélérés.
Grâce à la méthode innovante GSC, la taille du modèle éléments finis n’augmente pas constamment. A chaque début de tronçon, le modèle est ramené à la taille d’une tranche et ainsi les temps de calcul n’évoluent plus de manière quasi exponentielle, mais plutôt de manière linéaire avec la longueur métallurgique. Cette méthode représente le meilleur compromis Précision / Rapidité / Opérabilité.
Il n’existe pas de réduction de temps définie puisque la durée du calcul dépend aussi de vos paramètres procédés et de l’analyse souhaitée.
Par exemple, pour un cas industriel avec une longueur métallurgique de 35 mètres, les calculs ont été 10 fois plus rapides avec la méthode Globale Par Tranche (GSC) qu’avec la méthode Globale, pour le même niveau de précision des résultats calculés.
Grâce au couplage thermomécanique liquide/solide, THERCAST® permet une modélisation fidèle du procédé de coulée continue du répartiteur au puits liquide, en prenant en compte les refroidissements primaire et secondaire.
Son interface dédiée permet de configurer tous les paramètres de la machine de coulée pour une représentation réaliste de votre procédé : géométrie et paramètres de la machine (entrées, rouleaux, sprays, etc.).
Le logiciel offre aussi des fonctionnalités pour prendre en compte tout type de phénomène comme la déformation au contact des rouleaux, la réduction douce, le refroidissement par pulvérisation, la rupture, etc. A noter que notre plan de développement inclut la fonctionnalité de brassage électromagnétique qui sera l’une des principales nouveautés de notre prochaine version.