ANSYS, mon outil principal
J'utilise ANSYS depuis vingt ans, et c'est sous ANSYS que se fait l'essentiel de mes études. J'écris une grande partie de mes modèles en langage APDL : un script paramétré se relance en quelques minutes quand une épaisseur ou une charge change, et il documente lui-même ce qui a été modélisé. Pour les géométries 3D issues de vos fichiers, je travaille sous Workbench.
Les analyses linéaires, d'abord
- Statique linéaire : contraintes, déplacements, réactions d'appui, efforts dans les liaisons.
- Analyse modale : fréquences et déformées propres.
- Flambement : charges critiques des éléments élancés.
- Analyse spectrale : réponse sismique à partir des spectres de plancher.
Ces analyses couvrent la grande majorité des justifications. Elles se contrôlent facilement et les cas de charge se combinent par superposition.
Puis, quand le problème l'exige
- Plasticité, contacts et grands déplacements.
- Thermique stationnaire et transitoire, couplée au calcul mécanique.
- Linéarisation des contraintes pour les appareils à pression.
Implicite ou explicite
ANSYS travaille en implicite : il cherche l'équilibre de la structure, ce qui convient à la statique, au modal, au spectral et au thermique. Un calcul explicite suit l'événement pas à pas, sur des pas de temps de l'ordre de la microseconde. Il est réservé aux chargements très brefs, comme un impact, une chute ou une explosion, où les contacts et les grandes déformations dominent.
LS-DYNA
LS-DYNA est le solveur explicite que j'utilise pour les impacts, les chutes et les surpressions. Il gère les contacts, les lois matériau avec écrouissage et rupture, et les chargements dépendant du temps.
Un calcul explicite se contrôle : je vérifie la conservation de l'énergie, l'énergie parasite d'hourglass et l'effet de l'éventuel ajout de masse, avant de lire le moindre résultat.
RADIOSS
RADIOSS, le solveur explicite d'Altair, couvre le même champ que LS-DYNA : impact, crash, chute, explosion. Je l'utilise quand le projet le demande, par exemple pour exploiter un modèle existant ou des lois matériau disponibles dans ce format.
Code_Aster
Code_Aster est le solveur de mécanique des structures développé par EDF et diffusé en logiciel libre. Il est très présent dans le domaine nucléaire, avec des outils de post-traitement dédiés, notamment pour la vérification selon le RCC-M. Je l'utilise pour des calculs de structures et de thermomécanique.
Mathcad, pour tout ce qui se vérifie à la main
Les liaisons se justifient souvent mieux par un calcul analytique que par un maillage très fin : axes, soudures en ligne de force, filetages, pions, chevilles. Je les vérifie sous Mathcad, à partir des efforts extraits du modèle. Ces feuilles servent aussi de contrôle d'ordre de grandeur des résultats numériques.
Questions fréquentes
Pourquoi utiliser plusieurs solveurs ?
Parce qu'aucun ne couvre tout aussi bien. Une analyse statique, modale ou spectrale relève du calcul implicite d'ANSYS, un impact de quelques millisecondes relève de la dynamique explicite. Choisir le bon solveur évite d'approcher un problème avec un outil mal adapté.
Pouvez-vous reprendre un modèle existant ?
Oui, selon son format : base ANSYS, script APDL, fichier LS-DYNA ou RADIOSS, ou géométrie 3D. Je commence par vérifier le modèle avant de l'exploiter.
ANSYS, LS-DYNA, RADIOSS, Altair et Mathcad sont des marques de leurs propriétaires respectifs. Code_Aster est un logiciel libre développé par EDF. ALILE n'est affilié à aucun de ces éditeurs.