Depuis plus de 40 ans, SSAB met au point et fabrique des plaques d’usure résistantes à l’abrasion et aux impacts. Parallèlement, de vastes connaissances ont été acquises sur les dispositifs d’usure dans de nombreux procédés et applications industriels différents.
Aujourd’hui, SSAB Services propose des simulations MED qui combinent notre expertise sur le terrain avec des techniques d’optimisation rapide pour la conception de bennes basculantes et d’autres équipements de manutention de matériaux en vrac.
L’optimisation de leur géométrie et de leur conception globale peut considérablement influencer les performances des équipements de manutention en vrac. Dans de nombreux secteurs différents, la rentabilité peut dépendre fortement du bon fonctionnement des opérations, avec des temps d’arrêt limités.
En termes simples, la MED est la méthode numérique de calcul du mouvement et de l’effet d’un grand nombre de petites particules. En tant qu’outil logiciel, la MED peut être très utile pour comprendre le comportement d’un flux de matériaux et savoir comment les géométries peuvent être optimisées pendant la conception de l’équipement. Différentes variantes peuvent être facilement testées et comparées. Il peut s'avérer très utile de détecter et de résoudre tout problème potentiel avant la production de l’équipement. L’utilisation de la MED de cette manière peut bien sûr également être un moyen de minimiser la construction et l’évaluation de prototypes physiques, ce qui peut s’avérer coûteux et chronophage.
La simulation MED présente d’autres avantages lors de la conception de bennes basculantes et de containers. Les concepteurs peuvent visualiser comment le matériau remplira la benne basculante et obtenir une indication du volume chargé, ainsi que l’emplacement du centre de gravité de la charge. Pour le basculement, il peut être utile d’étudier le comportement du flux de matériau. Par exemple, la vitesse à laquelle le matériau sort de la benne et à quel moment il commence à glisser contre le sol.
La méthode des éléments discrets peut générer un graphique montrant l’énergie de contact cumulative, qui indique à quoi ressemblera le modèle d’usure. Cela peut fournir de bonnes informations sur la manière de choisir des épaisseurs de plaque pour différentes pièces ou sur la conception de revêtements d’usure. Différentes formes peuvent être testées pour trouver la meilleure répartition de l’usure.
La stabilité peut être essentielle pour certaines bennes basculantes, comme cette remorque pour canne à sucre. Dans ces conceptions, il est important de savoir quelle quantité de matériau est laissée à l’intérieur de la carrosserie à différents angles de basculement. Il est important de modéliser correctement le matériau en vrac pour obtenir le comportement de basculement souhaité.
La méthode par éléments discrets peut également modéliser le comportement de basculement de formes de particules plus complexes, par exemple, de la ferraille. Une simulation MED peut montrer l’interaction entre un camion-benne et son contenu. Lors de la conception de l’équipement environnant, il peut être nécessaire de comprendre la largeur d’épandage du matériau au moment du déchargement.
La méthode par éléments discrets peut également être utilisée en combinaison avec d’autres outils tels que la mécanique des fuides numérique (MFN) ou la méthode des éléments finis (MEF). Les distributions de pression des simulations MED peuvent être importées dans le logiciel MEF et utilisées pour les simulations structurelles. Les géométries déviées des simulations MEF peuvent être importées dans le logiciel MED.
L’arrivée de plusieurs progiciels MED commerciaux a rendu la technique plus largement acceptée par les concepteurs et ingénieurs industriels. L’augmentation de la puissance de calcul, y compris le traitement graphique, a également permis de simuler des situations plus complexes avec un plus grand nombre de particules. De nouveaux modèles et applications sont constamment proposés : par exemple, la rupture de particules. À l'avenir, il est probable que nous verrons une adoption encore plus large de la méthode des éléments discrets – et de nouvelles façons d’utiliser cet outil très puissant.
SSAB Product Development and Engineering est une ressource mondiale pour l’innovation, le développement de produits et les services d’ingénierie. Les services PDE accéléreront la mise en œuvre de votre produit, des concepts initiaux au produit à grande échelle. Apportez-nous vos idées de produits.