Le test virtuel : une pratique croissante

La simulation stimule l’innovation

De l’idée à la réalité…

La simulation a une longue histoire. A l’origine, les progrès techniques étaient essentiellement le fruit de tâtonnements. La première massue, trouvée par hasard dans les bois, a fini par évoluer pour devenir un casse-tête en silex ou une masse d’armes, puis aujourd’hui une hache en acier durci et poli à manche plastique moulé absorbant les chocs.

De même, l’innovation technique s’est rarement faite sur des plans en deux dimensions, mais plutôt à l’aide de petites maquettes. Cela a-t-il été le cas des pyramides d’Egypte ? C’est plus que probable. Nous avons en tout cas la certitude qu’une grande maquette 3D a été utilisée par Michel-Ange pour la décoration de la basilique Saint-Pierre de Rome. Les couturiers français ont même commencé à se servir de petits mannequins pour concevoir leurs robes et les faire parvenir à leurs confrères étrangers sur des « poupées », qui sont par la suite devenues des jouets.

Plus tard, des modèles réduits économiques ont été employés pour tester les améliorations techniques dans des conditions réelles. Par exemple, dans l’aéronautique, les nouveaux éléments aérodynamiques (voilure, fuselage) sont minutieusement testés en soufflerie.

De nos jours, à l’ère du virtuel, il n’est plus nécessaire de procéder par tâtonnements, au moyen de maquettes ou de prototypes physiques. Nous pouvons exploiter la puissance des ordinateurs, la théorie des systèmes et la cybernétique pour simuler un objet, un état ou un processus. C’est ainsi qu’il est possible de soumettre un câble, avant même qu’il existe, à des tests poussés de performances, de sécurité, de résistance ou de faisabilité.
 
Au sein de Nexans, les performances des câbles peuvent être simulées dans diverses conditions environnementales. Cela implique de représenter certaines caractéristiques essentielles, le comportement des matériaux ou les avantages d’une conception envisagée. Une simulation sur ordinateur modélise une situation réelle ou hypothétique pour permettre de visualiser son fonctionnement. En modifiant des variables, il est possible d’établir des prévisions sur les performances d’un câble ou d’un système.

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Carte thermographique de câbles chauffés dans un tube d’acier

Ainsi, la simulation chez Nexans recouvre une définition très large puisqu’elle fait intervenir de la physique complexe (mécanique, thermique, électricité, physique couplée) axée sur nos propres objectifs de recherche.

L’approche est différente selon que nous cherchons à comprendre des phénomènes physiques dans le cadre d’un projet de R&D, souhaitons épauler une unité dans le développement d’un nouveau produit ou tentons de répondre aux questions techniques ardues d’un client par la simulation.

En règle générale, la simulation numérique nous permet de :

  • libérer la créativité grâce à la possibilité de virtualiser et d’explorer de nouvelles solutions rapidement sans investissement démesuré ;
  • disposer de résultats servant d’argumentaire en interne (pour orienter les projets et éclairer les prises de décisions) ;
  • promouvoir de nouveaux produits et de nouvelles solutions auprès de nos clients en leur en démontrant les avantages en termes d’efficacité, de sécurité, de performances, d’économies, etc.

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Répartition des contraintes dans un boîtier de jonction sous pression