Ford tire parti du prototypage virtuel pour décupler les possibilités d’allègement

Alors que FORD continue à utiliser de l’acier à haute résistance et à ultra-haute résistance, une approche incontournable dans le contexte automobile actuel, l’entreprise travaille à résoudre les problématiques que pose le comportement de ces matériaux en évaluant la solution d’ESI pour la simulation de rupture des points de soudure. 

Niels Pasligh, Docteur en Sciences

Ingénieur de Recherche / Ford Motor Company

Les constructeurs automobiles cherchent à se démarquer sur une série de points spécifiques : légèreté, sécurité, faibles émissions, performances de pointe et coût abordable. Parvenir à satisfaire ces critères essentiels peut faire la différence entre le succès et l’échec. Toutefois, selon l’adage bien connu, c’est souvent plus facile à dire qu’à faire.

À mesure qu’émergent de nouvelles réglementations publiques en matière de réduction des émissions, les constructeurs automobiles sont contraints de s’éloigner de leur savoir-faire historique et de commencer à élaborer des solutions créatives. Le principal changement a été l’adoption de matériaux légers, qui, bien évidemment, apporte son lot de problèmes à résoudre. À titre d’exemple, si un constructeur avait l’habitude de recourir à un acier traditionnel pour les pare-chocs de ses véhicules et utilise désormais un acier à ultra-haute résistance, il doit assimiler de nouveaux procédés pour respecter les limites imposées par ce nouveau matériau léger et adapter ses processus industriels à son comportement.

Mais la tâche ne s’arrête pas là. Quelles seront les performances du véhicule une fois sur la route ? Quel niveau de sécurité ces nouveaux matériaux offriront-ils une fois qu’ils auront été manipulés, assemblés et soudés ?

Au bout du compte, celui qui trouvera le juste milieu entre tous ces facteurs critiques, prendra l’ascendant sur la concurrence.

Pour améliorer les simulations de rupture des points de soudure pour les aciers à haute résistance, il faut suivre un processus en plusieurs étapes. ESI Group propose une approche rationalisée, qui normalise les effets de la fabrication par soudage par points et permet de prévoir précisément les ruptures. Pour les nouveaux matériaux légers, les anciens procédés ne sont plus adaptés et ils sont modifiés en conséquence.

Grâce à la solution de simulation de rupture des points de soudure d’ESI, il est possible de simuler avec précision le procédé de soudage par points par résistance, et de transférer facilement les effets de ce procédé de fabrication vers des modèles numériques permettant d’évaluer les performances. De cette manière, les propriétés de rupture des points de soudure peuvent être caractérisées au sein d’un environnement unique, sans qu’il soit nécessaire d’utiliser différents logiciels spécifiques. Lors du soudage par points d’acier à haute résistance, comme l’acier au bore, le noyau est totalement martensitique. Les zones soumises à la chaleur subissent un adoucissement dû à la transformation métallurgique de la martensite brute de trempe existante en une martensite revenue. La solution de simulation de rupture des points de soudure d’ESI enregistre les informations des phases en présences ainsi que les modifications de propriétés matériaux autour des points de soudure dans la zone affectée thermiquement, et ce de manière transparente, afin de prévoir les courbes force-déplacement conduisant à la rupture pour des éprouvettes soumises à un cisaillement interlaminaire et une tension transversale.

L’évaluation mise en place conjointement par ESI et Ford a établi que le processus de simulation de rupture des points de soudure permettait de chaîner de façon fluide les simulations de fabrication et de performances. Nous collaborons avec ESI pour améliorer la prévisibilité et l’efficacité du procédé dans le but de parvenir à une évaluation virtuelle plus simple à mettre en œuvre.

Niels Pasligh, Docteur en Sciences

Ingénieur de Recherche / Ford Motor Company

Ford Motor Company (NYSE : F) est une entreprise d’envergure mondiale basée à Dearborn, dans le Michigan. Elle a pris l’engagement de contribuer à l’avènement d’un monde meilleur, où chacun est libre de se déplacer et de réaliser ses rêves. Le plan Ford+, dédié à la croissance et à la création de valeur, combine les points forts de l’entreprise, les nouvelles possibilités et les relations permanentes avec les clients pour enrichir les expériences et renforcer la loyauté de ces derniers. Ford conçoit, fabrique, commercialise et assure l’entretien d’une gamme complète de véhicules particuliers et utilitaires connectés et de plus en plus électrifiés : les camions, utilitaires, fourgons et voitures Ford, ainsi que les véhicules de luxe Lincoln. L’entreprise vise à devenir leader dans les domaines de l’électrification, des services aux véhicules connectés et des solutions de mobilité, notamment en matière de technologies de conduite autonome, et fournit des services financiers via sa filiale Ford Motor Credit Company. Ford emploie environ 182 000 personnes à travers le monde. Pour plus d’informations sur l’entreprise, ses produits et Ford Motor Credit Company, consultez le site Ford.com