Faire face à de nouveaux défis

La complexité croissante des cadres de vélos modernes (en particulier les vélos électriques) et la demande de cycles d'itération rapides, ainsi que la collaboration interfonctionnelle entre les experts en simulation et les ingénieurs concepteurs, ont rendu le flux de travail habituel inefficace. En effet, Radiate a constaté que le processus manuel traditionnel d'analyse structurelle (FEA) des cadres de vélo prenait beaucoup de temps, était source d'erreurs et manquait de cohérence, ce qui prolongeait les cycles de développement.

Pour relever de tels défis, Radiate a décidé de créer un processus fiable et reproductible qui rationaliserait l'exécution des analyses par éléments finis. Cela réduirait le risque d'erreur humaine, accélérerait le délai entre la conception et la vérification, et faciliterait une collaboration interfonctionnelle entre les experts en simulation et les ingénieurs concepteurs.

Automatisation du workflow d'ingénierie des cadres avec le Digital Bike Lab de Radiate

La solution, que Radiate appelle désormais le « Digital Bike Lab », a consisté à développer un workflow de simulation entièrement automatisé à l'aide d'Ansys Discovery et d'Ansys Mechanical. Cela inclut un prétraitement de la géométrie paramétrique, la génération de cas de charge adaptés aux exigences exactes de l'application, l'automatisation de la configuration de la simulation (définition du contact, contrôle du maillage, conditions limites, etc.) et, surtout, l'automatisation du post-traitement des résultats de la simulation avec les connaissances les plus récentes en matière d'analyse de la fatigue. Les attentes ont été dépassées, non seulement par des simulations fiables et rapides, mais aussi par une approche évolutive pour divers types de cadres de vélo.

Le workflow automatisé a permis de réduire le temps de réalisation d'une analyse structurelle de plusieurs jours à quelques heures. Les itérations de conception des cadres sont devenues nettement plus rapides et plus fiables, ce qui a permis de réduire les erreurs manuelles. La possibilité d'analyser un plus grand nombre de variantes de conception dans un laps de temps plus court a permis de prendre des décisions mieux informées et d'obtenir des résultats de meilleure qualité. Les utilisateurs internes ont apprécié la cohérence et la clarté de visualisation des résultats

Le workflow 1 garantit que la définition du contact est effectuée en quelques secondes et qu'elle reste stable lors des itérations de conception, ce qui permet de gagner beaucoup de temps lors de l'exploration de différentes conceptions.

Workflow 2: les cas de charge sont automatiquement générés. Grâce à l'extension personnalisée que Radiate a développée pour Ansys Workbench, toutes les étapes précédemment traitées sont visibles dans ce workflow, de sorte que les cas de charge sont automatiquement adaptés aux besoins spécifiques de chaque analyse de cadre. 

En définitive, Radiate a constaté une amélioration de la qualité des simulations, une réduction des délais d'exécution et une diminution des coûts en réduisant la dépendance à l'égard du travail manuel et des essais physiques itératifs.

• Des itérations de conception plus rapides,
• Réduire les erreurs manuelles,
• Fournir des informations de meilleure qualité.
• Optimiser le développement des produits.

L'évolution de la simulation pour Radiate, avec CADFEM et Ansys

La création du Digital Bike Lab solution a été soutenue par une prestation  de travail guidé par CADFEM (Guided Work), qui comprenait des conseils techniques et des analyses conjointes des modèles. Grâce à cette collaboration, les scripts python personnalisés qui renferment la logique d'automatisation du processus ont été affinés pour garantir la maintenabilité et l'efficacité. Le soutien de CADFEM à travers le travail guidé comprenait des conseils pratiques pour affiner le développement modèle, la configuration des conditions limites et l'optimisation des stratégies de simulation. CADFEM a également fourni un retour de validation sur les configurations de modèles et a examiné les résultats avec Radiate. Leur expertise sur Ansys et sur les workflows de simulation a été déterminante pour la réussite du projet.

La coopération future avec le CADFEM pourrait inclure l'intégration du calcul haute performance, une automatisation supplémentaire et une formation continue aux logiciels. Le projet de workflow pour le cadre de bicyclette est un excellent exemple de l'impact d'Ansys sur l'innovation, l'efficacité et la qualité des produits chez Radiate. Radiate prévoit d'étendre le workflow à des scénarios d'analyse et des configurations de cadre encore plus avancés. 

Avec Ansys comme plateforme centrale de simulation, Radiate entrevoit des opportunités pour des processus de développement davantage axés sur les données et des applications de jumeaux numériques améliorées, que ce soit pour des clients de l'industrie du vélo ou d'autres industries.