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La simulation numérique en réponse aux challenges de l’aéronautique

Les fabricants de pièces pour le secteur aéronautique doivent relever les défis de concevoir, tester et fournir des produits répondant aux exigences de qualité spécifiques à ce secteur.

Depuis sa création, Transvalor a collaboré étroitement avec les principaux fournisseurs européens de moteurs et pièces pour l’industrie aéronautique afin de développer des logiciels de simulation de pointe pour la conception de pièces de haute technologie.

 

Enjeux principaux

Nous vous aidons à prendre une longueur d’avance dans un secteur hautement technologique

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Concevoir des composants avec des matériaux high-tech

Vous devez concevoir des pièces à partir de matériaux high-tech (acier inoxydables, alliage de titane, superalliages) pour garantir des performances élevées en particulier des propriétés mécaniques à haute température.

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Maîtriser la métallurgie

Vous cherchez à maîtriser les évolutions métallurgiques et assurer un contrôle de la microstructure. Il est important de prédire les évolutions de tailles de grain, de simuler les procédés avec solidification dirigée, d’anticiper les propriétés mécaniques en condition d’usage et de limiter le coût des contrôles non-destructifs.

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Alléger pour répondre aux exigences environnementales

Face aux exigences pour réduire les consommations de carburant et les émissions de CO2, vous intensifiez le développement de composants toujours plus légers en privilégiant les alliages non-ferreux ainsi que les matériaux composites.

Nos réponses à vos défis

Chaque type de production présente ses propres challenges et nous répondons présents pour apporter des réponses spécifiques à vos différents métiers.

Pour les composants forgés

FORGE® est utilisé avec succès par des producteurs de pièces aéronautiques au plan mondial pour la conception et la fabrication de composants tels que les disques et aubes de turbine, pièces de fuselage, trains d’atterrissage, roues, systèmes de fixation, rivets, etc.

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FORGE® est le logiciel de simulation dédié aux procédés de forgeage à chaud, à mi-chaud et à froid. C’est la solution de référence reconnue mondialement pour simuler les gammes de déformation pour toutes les pièces estampées ou matricées.

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COLDFORM® est le logiciel de simulation dédié à la frappe à froid. Il convient tout particulièrement pour l’étude des gammes pour les pièces de fixation ainsi que pour les assemblages mécaniques (rivetage, clinchage…). Conçu sur la base du logiciel FORGE®, il bénéficie exactement du même niveau de fiabilité et de robustesse.

Pour les composants moulés

Transvalor propose une solution de simulation novatrice pour la coulée de métal des pièces de fonderie. THERCAST® simule toutes les technologies de moulage dont la coulée basse pression, la coulée sous pression et la fonderie de précision. Le logiciel se distingue de la concurrence avec une capacité de prédiction beaucoup plus fiable pour tous les défauts (retassures, porosité, criques…). Un complément idéal en amont des contrôles non-destructifs !

THERCAST® exploite également la méthode d’automate cellulaire (CAFE) pour prédire les évolutions de structure de grains (croissance et orientation), ceci étant  fondamental pour la fabrication de pièces comme les aubes de turbine monocristalline.

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THERCAST® est un logiciel dédié aux pièces de fonderie quelle que soit la technologie de moulage utilisée. Il est tout particulièrement efficace pour étudier les moulages avec solidification dirigée ainsi que la fonderie de précision à la cire perdue.

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Pour les évolutions microstructurales

Transvalor propose une solution industrielle pour simuler à l'échelle mésoscopique, c’est à dire à l’échelle du grain, les évolutions microstructurales au cours des procédés de mise en forme des métaux. DIGIMU® est un logiciel issu de projets de recherche menés depuis plus de dix ans avec le laboratoire CEMEF de Mines ParisTech et en collaboration avec de nombreux acteurs industriels. DIGIMU® travaille sur des Volumes Elémentaires Représentatifs (VER) et génère des microstructures polycristallines digitales représentatives des hétérogénéités du matériau. Il s’appuie sur une approche à champ complet pour simuler les phénomènes locaux et hétérogènes ne pouvant être captés par les modèles d'ordre supérieur.

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DIGIMU® est un logiciel qui prédit les évolutions microstructurales survenant lors des procédés thermomécaniques et des traitements thermiques d’alliages métalliques. Pour les alliages métalliques monophasés, le logiciel modélise les phénomènes de croissance, de recristallisation statique et dynamique ainsi que les effets d’ancrage aux joints de grains dus aux particules de seconde phase.

Pour le traitement thermique des pièces métalliques

Transvalor propose sa solution de simulation SIMHEAT® dédiée au traitement thermique pour une large gamme d’alliages métalliques. Pour des composants aéronautique tels que les systèmes de transmission de puissance mécanique, l’étape de traitement thermique est incontournable pour assurer des propriétés mécaniques conformes aux exigences clients. SIMHEAT® permet d’adresser aussi bien les traitements thermiques dans la masse (trempe, recuit, revenu…) que les traitements thermiques superficiels (cémentation, nitruration…). En outre, le logiciel dispose d’un solveur électromagnétique pour coupler tous les phénomènes physiques et simuler efficacement la trempe par induction.

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SIMHEAT® permet de simuler les procédés de traitement thermique des alliages métalliques et avoir une vision précise des distorsions observées sur les pièces, des contraintes résiduelles et des évolutions microstructurales. Le logiciel assure un couplage complet entre les phénomènes thermiques, mécaniques, électromagnétiques et métallurgiques.

Témoignage Otto Fuchs KG

Challenge

Optimisation des procédés avant passage en production.

Solution

Modélisation et suivi de l’écoulement de matière de métaux non-ferreux avec FORGE®.

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Témoignage

“La grande flexibilité du logiciel permet une programmation personnalisée pour que de nouvelles idées de procédés puissent être facilement et rapidement intégrées au logiciel. Ceci donne à Otto Fuchs un avantage stratégique dans les domaines de l’aéronautique et de l’automobile.”

Mauricio  Santanella, FEM-Analysis & Forging Simulation Otto Fuchs KG, Allemagne