DIG001 : Ingénierie des matériaux dans les calculs structurels

Formation créée le 06/01/2023. Dernière mise à jour le 29/12/2025.
Version du programme : 1

Type de formation

Mixte

Durée de formation

21 heures (3 jours)

Accessibilité

Oui
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DIG001 : Ingénierie des matériaux dans les calculs structurels


Cette formation vous donnera les compétences nécessaires pour modéliser vos matériaux composites par une approche multi-échelle en utilisant notre solution Digimat. La base de l'approche multi-échelle est de prendre en compte les spécificités microstructurelles du composite (orientation des renforts, quantité des renforts, forme des renforts, type de renfort) sur ses performances. Ceci permet de créer un lien direct entre le procédé de fabrication de la pièce gouvernant la microstructure du composite et les performances thermo-mécaniques finales de la pièce. Cette formation s'articule autour d'un tronc commun : les deux premières journées auxquelles se rajoute une troisième journée qui se concentrera sur l'utilisation des matériaux composites dans votre industrie. Le contenu de cette troisième journée est donc ajustable en fonction de vos besoins.

Version PDF

Objectifs de la formation

  • Apprendre les bases de la théorie de l'approche par homogénéisation par champs et comprendre les différents types de comportements matériaux (plasticité, élasticité, viscoè-élasticité)
  • Savoir définir et simuler un matériau composite et sa microstructure pour en déterminer ses caractéristiques mécaniques, thermiques ou électriques.
  • Être capable de récupérer des données de la base de données DIGIMAT
  • Savoir récupérer des données d'injection et être capable de mettre en place un couplage DIGIMAT et un code éléments finis
  • Savoir définir des calculs de caractérisation de matériau pour des analyses de fluage, NVH ou de rupture.

Profil des bénéficiaires

Pour qui
  • Tout ingénieur et manager utilisant les matériaux composites dans la modélisation de pièces et visant la réduction des coûts.
Prérequis
  • Lire et comprendre l'anglais écrit (support de cours en anglais)

Contenu de la formation

1er jour
  • Introduction à Digimat, la plateforme et l’interface utilisateur
  • Digimat-MF : création d’un modèle matériau anisotrope
  • Théorie sur l’homogénéisation par champs moyens
  • Revue des lois matériaux de bases : élasticité, élastoplasticité, visco-élasticité
  • Définition d’un matériau composite et de sa microstructure.
  • Modélisation de la rupture du composite
  • Prédiction du comportement du composite suivant différents cas de charge. Etude de sensibilité du comportement du composite à sa microstructure.
  • Digimat-MX : gestion de vos matériaux Digimat et calibration d’un modèle matériau anisotrope
  • Gestion de la base de données matériaux :
  • - Import et export de données
  • - Sécurité, accès utilisateurs, encryption
  • - Lien avec les fournisseurs matériaux.
  • Calibration par identification inverse d’un matériau multi-échelle Digimat à partir des propriétés du composite
2eme jour : Présentation de notre solution Digimat-MS dédiée à la mise en place de simulation multi-échelle et du couplage entre Digimat and un code élément fini (Marc, Nastran, Abaqus, Ansys, LS-Dyna,...). Cette journée couvrira les points suivant :
  • i. Le transfert de données entre le model utilisé pour simulation le processus de fabrication et le modèle utilisé pour prédire la performance mécanique.
  • • Mise en place de données telles que les tenseurs d’orientations, les lignes de soudure, les contraintes résiduelles etc.
  • • Introduction aux méthodes de transferts de données.
  • • Evaluation de la qualité des transferts de données.
  • ii. Couplage entre Digimat et les codes Elément Finis
  • • Introduction aux différentes solutions de couplage : macro, micro et hybride.
  • • Interaction avec les codes éléments finis tels que Marc, Nastran, Abaqus, Ansys, LS-DYNA etc..
  • ii. Simulation d’injection et estimation de l’orientation des fibres et ligne de soudure au sein de Digimat-MS.
  • iii. Post-traîtement des résultats de Digimat au niveau pièce.
(3ème jour – option avancée) : exemples de sujet
  • --> Industrie Automobile
  • Fluage :
  • - Introduction aux modèles thermomécaniques.
  • - Calibration d’un coefficient d’expansion thermique anisotrope.
  • - Execution d’analyse de fluage avec les codes de calculs : Abaqus, Ansys & Marc.
  • NVH :
  • - Introduction aux modèles viscoélastiques.
  • - Définition d’un amortissement anisotrope.
  • - Solution Macro et Hybride pour le couplage avec Marc, Nastran, Ansys et Abaqus.
  • - Post-traitement des fréquences et modes propres.
  • - Résolution d’une analyse de réponse en fréquence.
  • Fatigue :
  • - Evaluation de la durée de vie et du nombre de cycles à rupture sans code de fatigue.
  • - Couplage avec des codes de fatigue tels que nCode pour des chargements d’amplitude variable.
  • Crash / Impact :
  • - Introduction au modèle élasto-viscoplastique et viscoélastique-viscoplastique
  • - Définition d’un critère de rupture dépendant de la vitesse de déformation
  • - Couplage avec les codes de calculs explicites tel que LS-Dyna, Pam-Crash, Abaqus Explicit.
  • - Evaluation de la rupture de la pièce et de sa dépendance avec le procédé de fabrication.
  • --> Industrie Electronique :
  • - Raideur et résistance :
  • Introduction aux modèles thermomécaniques
  • Définition d’un critère de rupture dépendant de la microstructure et de la température
  • Couplage avec les codes de calculs tel que Marc, Nastran, Abaqus, Ansys, LS-Dyna.
  • Prédiction de la tenue mécanique de la pièce.
  • Modélisation des PCBs : prédiction de la raideur d’un PCB par les approches de modélisation multi-échelle (Digimat-FE et Digimat-MF).
  • Résistance de soudures résultante du procedé de moulage par injection pour matériau thermoplastique renforcé : effet des défauts (porosité) dans les soudures sur leur résistance.
  • Simulation d’impact :
  • - Introduction au modèle élasto-viscoplastique et viscoélastique-viscoplastique
  • - Définition d’un critère de rupture dépendant de la vitesse de déformation
  • - Couplage avec les codes de calculs explicites tel que LS-Dyna, Pam-Crash, Abaqus Explicit.
  • - Evaluation de la rupture de la pièce et de sa dépendance avec le procédé de fabrication.
  • --> Industrie Aeronautique
  • Raideur et résistance :
  • - Utilisation de matériau multi-échelle avec endommagement progressif pour prédire la résistance d’une pièce composite.
  • - Lien avec le procédé de fabrication du type drappage.
  • Simulation d’impact (Bird strike) :
  • - Définition d’un critère de rupture dépendant de la vitesse de déformation
  • - Couplage avec les codes de calculs explicites tel que LS-Dyna, Pam-Crash, Abaqus Explicit.
  • - Evaluation de la rupture de la pièce et de sa dépendance avec le procédé de fabrication.
  • Prédiction des performances d’une pièce faite en matériau DFC (Discontinuous Fiber Composite) :
  • - Couplage avec le procédé de fabrication en utilisant Digimat-FE
  • Couplage avec les codes de calculs tel que Marc, Nastran, Abaqus, Ansys, LS-Dyna.
  • Prédiction de la tenue mécanique de la pièce.

Équipe pédagogique

La formation est animée par des ingénieurs Hexagon spécialisés et confirmés. Les formateurs sont régulièrement formés sur les évolutions produits.

Suivi de l'exécution et évaluation des résultats

  • Procédure de positionnement entrée et sortie de formation,
  • Feuilles d'émargement,
  • Cas pratiques : exercices d'application,
  • Evaluation des acquis : quiz de fin de formation.

Ressources techniques et pédagogiques

  • Livret d'accueil,
  • Accès à un espace extranet par apprenant pour suivi avant, pendant et après la formation (programme, évaluation, lieu),
  • Fourniture des supports de cours et exercices,
  • Sur site Hexagon : salle de formation équipée d'un vidéoprojecteur et d'un PC équipé par apprenant.
  • Sur site client : les prérequis techniques sont mentionnés dans le livret d'accueil et mis en place avec l'équipe technique Hexagon.

Capacité d'accueil

Entre 1 et 6 apprenants

Délai d'accès

3 semaines

Accessibilité

Nous signaler toute situation de handicap en contactant notre référent Handicap : Jean-Marc MESSE (jean-marc.messe@hexagon.com) afin d'évaluer l'accessibilité de vos collaborateurs à nos formations. Nos locaux de St Aubin (91) et Toulouse (31) sont accessibles aux Personnes à Mobilité Réduite.