Simulation de température stationnaire et transitoire avec Ansys
Secteur: Mécanique de précision et optiqueLe projet doit statuer sur les capacités du logiciel de simulation d‘Ansys pour différentes tâches liés au développement d'un bloc chauffant pour un système d'analyse de Metrohm AG.
Résumé
Tâche
La simulation permet d'économiser du temps et de l'argent. Mais quelle est la pertinence des résultats de simulation par rapport aux prototypes physiques ? C’est ce qu’a vérifié Metrohm AG à l'aide d'un bloc chauffant pour l'appareil de laboratoire Rancimat.
Solution
Lors de l'analyse par éléments finis avec Ansys Workbench, une analyse stationnaire a été effectuée en premier lieu, suivie d'une analyse transitoire, par exemple dans le cas d'un chauffage. Les résultats des calculs ont toujours été validés par les résultats de mesure du capteur intégré dans le bloc thermique.
Avantages clients
Il a été possible de démontrer au client que CADFEM peut répondre aux questions posées, de manière complète et précise, en utilisant le logiciel Ansys Workbench. De plus, le client a eu la possibilité d'effectuer des variations de paramètres et de tester ainsi le modèle EF du bloc thermique et le logiciel lui-même.
Metrohm AG est un leader mondial dans la fabrication d'appareils de précision pour l'analyse chimique et évalue, avec le soutien de CADFEM, la capacité des logiciels de simulation à répondre à des questions importantes lors du développement des appareils. Le projet de développement doit montrer si le logiciel Ansys est adapté aux différentes tâches à accomplir, comme, par exemple, les temps de chauffage, la puissance de maintien, la répartition de la température dans le bloc chauffant, l'ajout d'échantillons, l'asymétrie de chauffage, etc.
Il a été possible de démontrer au client que CADFEM peut répondre aux questions posées, de manière complète et précise, en utilisant le logiciel Ansys Workbench. De plus, suite à une formation sur le sujet, le client pu effectuer des variations de paramètres et tester ainsi le modèle EF du bloc thermique et le logiciel lui-même. Le client a ainsi la certitude qu'Ansys Workbench peut rendre de très précieux services pour le développement et l'optimisation du bloc thermique.
Pour un traitement et un calcul rapide et facile à manier, la symétrie du bloc chauffant a été exploitée et un quart de modèle a été créé pour la simulation thermique. Lors de la création du modèle EF, les propriétés des matériaux en fonction de la température et les conductivités thermiques des contacts ont été définies. Le rayonnement et la convection ont également été pris en compte pour les contacts. Lors de l'analyse EF réalisée avec Ansys Workbench, une analyse stationnaire a été effectuée en première étape, suivie d'une analyse transitoire, par exemple pour le cas de l'échauffement. Les résultats des calculs ont toujours pu être validés par les résultats de mesure du capteur intégré au bloc thermique.
