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Optimisation avec ANSYS lors du développement de montres de luxe
Les montres de luxe exigent non seulement un fonctionnement parfait, mais aussi une esthétique incomparable. La simulation réunit les deux mondes.

Fonctionnalité et esthétique, le duo gagnant de l’horlogerie

Branche : Biens de consommationDiscipline: Mécanique des structures, Scalabilité de la simulation

Durant le développement de montres de luxe, l’horloger doit tenir compte des aspects esthétiques du design en plus des caractéristiques fonctionnelles. En collaboration avec Chopard, CADFEM a réuni le monde des ingénieurs et des designers. Cela permet de répondre aux critères esthétiques élevés en plus des exigences physiques.

Résumé

Tâche

D’un point de vue mécanique, les ressorts hélicoïdaux ont pour tâche de fournir des couples de charge spécifiques aux angles de torsion correspondants. Il faut également prendre en compte certains aspects esthétiques pour obtenir la géométrie idéale des montres de luxe. Une simulation paramétrique doit être effectuée pour déterminer le comportement de rigidité afin d’obtenir une forme de spirale concentrique.

Solution

L’analyse a été paramétrée dans l’environnement de simulation ANSYS Workbench. Avec des variations de dimensions géométriques typiques, différentes courbes de couple ont pu être étudiées efficacement pour le processus d’exploitation. Outre les paramètres purement techniques, les critères esthétiques ont permis d’assurer le respect des directives de conception.

Avantages clients

L’analyse effectuée a permis d’atteindre tous les objectifs préalablement définis :

  • Une esquisse de conception optimale tenant compte des paramètres techniques et esthétiques
  • Une réduction des essais pratiques à un seul prototype
  • Un délai de développement considérablement raccourci pour des coûts très réduits

Mission

La combinaison de l'esthétique, de l'artisanat et de la technologie est un défi particulier dans le développement des montres de luxe. Les ingénieurs et les concepteurs planifient et réalisent soigneusement chaque étape de développement d'un nouveau composant. L'objectif est de concevoir un produit exclusif qui non seulement répond entièrement aux exigences physiques, mais répond également aux critères esthétiques élevés.
D'un point de vue mécanique, un ressort spiral doit répondre à des spécifications précises concernant son couple de charge à des angles spécifiques ainsi que des exigences géométriques pour sa fabrication.
D'un point de vue esthétique, les tours de la spirale doivent être concentriques à tout moment (Fig. 1). Cela nécessite une géométrie "idéale", déterminée uniquement par les paramètres géométriques tels que le nombre de tours, les dimensions et la forme de la spirale.

Solution

Un modèle de simulation paramétrique a été créé dans ANSYS Workbench pour faire varier la taille de la poche contenant le ressort et les dimensions caractéristiques du ressort. De plus, différentes options d'ancrage pour l’extrémité du ressort ont été prévues. La configuration de la simulation a pris en compte un cycle complet de chargement et de déchargement.
La facilité avec laquelle les paramètres géométriques peuvent être modifiés a permis de tester rapidement de nouveaux modèles. Les exigences techniques suivantes ont été considérées en plus des critères esthétiques; la précharge, le couple maximal, les contraintes admissibles et la relaxation des contraintes dues au fluage.

Avantage Client

L'équipe de développement a pu créer rapidement un design optimisé répondant à la fois aux critères techniques et esthétiques.
Auparavant, plusieurs prototypes devaient être fabriqués mais avec cette nouvelle approche de simulation paramétrique, le nombre de prototypes a été réduit à un seul. Cela a considérablement réduit les temps de développement tout en réduisant les coûts pour les prototypes, les équipements de test et bien sûr les ressources humaines.


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