Optimiser la mise au point du formage à froid : l’équipe simulation de l’IRT Jules Verne accompagne Naval Group dans la simulation des procédés de mise en forme
Accompagner l’évolution des procédés industriels grâce à la simulation numérique
Acteur industriel majeur du naval de défense, Naval Group conçoit, réalise, intègre, maintient en service, démantèle et déconstruit des sous-marins et des navires de surface pour la Marine nationale et d’autres marines à l’international. Le groupe combine une maîtrise de la très haute technologie, des expertises industrielles pointues et rares et une forte culture d’innovation. Ses capacités de production de tout premier plan sont constamment améliorées. Engagé dans une démarche continue d’innovation, Naval Group collabore avec l’IRT Jules Verne pour faire évoluer ses procédés industriels.
Naval Group développe la simulation numérique pour assister la mise en œuvre de la mise en forme à froid. L’IRT Jules Verne accompagne le groupe naval par le développement d’un outil d’aide à la décision basé sur la simulation de l’emboutissage à froid de tôles de forte épaisseur. Cette prestation illustre la capacité de l’IRT Jules Verne à mobiliser son expertise en simulation numérique et mathématiques appliquées au profit de procédés complexes et à accompagner l’évolution des pratiques industrielles de ses partenaires.
Un besoin d’outil pour faciliter la mise en œuvre des procédés de formage
Naval Group met en œuvre des opérations de formage à froid sur des tôles métalliques de grandes dimensions et de fortes épaisseurs.
L’enjeu de la prestation menée par l’IRT Jules Verne était de disposer d’une preuve de concept d’un outil qui facilite la prise de décision lors de la définition des outillages et des paramètres de mise en forme afin d’accélérer les phases de mise au point des conditions de formage par emboutissage.
« L’objectif de cette prestation était de franchir une étape vers l’exploitation des résultats de la numérisation des procédés de fabrication de manière complémentaire à l’expérience humaine », souligne un ingénieur R&D au Centre d’expertise des structures et matériaux navals (CESMAN) de Naval Group. « Les outils développés par l’IRT Jules Verne nous aident à mieux comprendre l’impact des différents paramètres du procédé sur le résultat de la mise en forme. »
Un métamodèle pour appuyer la décision industrielle
L’IRT Jules Verne a mis en œuvre son expertise en simulation de procédés et en mathématiques appliquées pour concevoir un métamodèle permettant de proposer rapidement des paramètres process en formage à froid.
En considérant une configuration d’emboutissage monopasse à froid, les travaux ont été organisés en trois phases successives :
- Simulation du cas de référence, pour établir le comportement numérique du procédé ;
- Élaboration du plan d’expérience et construction du métamodèle, intégrant une analyse de sensibilité ;
- Développement de l’outil d’aide à la définition des paramètres procédé, destiné à une utilisation directe sur le terrain.
L’outil final livré permet de fournir par calcul plusieurs grandeurs critiques du procédé, telles que la courbure après retour élastique, la contrainte résiduelle maximale ou l’effort d’emboutissage, et de visualiser rapidement les effets des paramètres d’entrée sur le résultat final.
« Ce type de développement illustre parfaitement la valeur ajoutée de la simulation lorsqu’elle est pensée comme un outil d’aide à la décision », explique Olivier Valentin, ingénieur R&D au sein de l’équipe Simulation de l’IRT Jules Verne. « Comme dans la plupart de nos collaborations, nous avons travaillé main dans la main avec les équipes de Naval Group pour concevoir une solution optimisée : un outil robuste, simple d’usage et adapté à leurs contraintes de production. »
Une collaboration durable et tournée vers l’avenir
Cette prestation constitue l’étape préparatoire d’un futur projet collaboratif qui viserait à élargir le périmètre des procédés étudiés et à renforcer l’usage de la simulation numérique dans les chantiers de construction navale. Elle s’inscrit dans la continuité d’une collaboration de long terme entre Naval Group et l’IRT Jules Verne, fondée sur le partage d’expertise et la confiance.
