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La CAD, moteur de l’innovation

La CAD naît des techniques de simulation numérique, apparues dès le milieu du 20ème siècle pour simuler les détonations nucléaires puis appliquées au monde de l’entreprise pour réduire les dépenses de prototypage.
Très pointu, le design CAD repose sur des connaissances mathématiques et physiques et exige formation et maîtrise.

Les techniques de simulation numérique

Le design CAD part du constat simple que le monde est multiphysique, c’est-à-dire que les choses interagissent entre elles.
Typiquement, cela revient à accepter le fait que telle pièce du moteur risque de souffrir de la chaleur produite par telle autre pièce. On peut donc résumer le processus de simulation numérique à ces 3 questions de base :

  • Que se passe-t-il si… ?
  • Quand ?
  • Comment ?

A partir de ces questions, l’opérateur identifie les systèmes physiques à considérer et émet des hypothèses sur les comportements des phénomènes physiques à étudier.
Une fois le domaine déterminé, l’utilisateur définit les « conditions limites » qui caractérisent les hypothèses physiques du problème.

L’avant-dernière étape de la conception consiste à créer virtuellement l’objet considéré sous forme d’un maillage, le plus fin possible.
C’est la finesse de ce maillage, sur lequel on pourra ensuite appliquer des textures, qui détermine la précision des résultats en termes de comportement de l’objet et des matériaux utilisés.

Enfin, le logiciel CAD exécute les calculs de simulation sur la base d’algorithmes mathématiques. Ces fonctions sont soit entrées manuellement par l’opérateur, soit, dans le cas de solutions CAD orientées métier, et donc spécifiquement prévues pour tel ou tel type d’opération, elles sont intégrées dans une bibliothèque dédiée du logiciel.

Le design CAD

Grâce à ces fonctionnalités avancées, les designers, concepteurs ou ingénieurs peuvent désormais faire l’économie de prototypes coûteux et tester leur création virtuellement. En outre, le grand avantage est qu’en plus de concevoir l’objet, on peut étudier son comportement.
Par exemple, il est possible de vérifier la manière dont une coque de bateau réagira avec l’eau et les courants produits par son mouvement. Ainsi, sans même construire le prototype, les améliorations peuvent être apportées avant la mise en production !

Fort heureusement, à l’heure actuelle, la plupart des offres de CAD 3D sont relativement intuitives et peuvent être maîtrisées après une formation CAD assez courtes quoiqu’intensive. Elle est néanmoins quasiment indispensable : ces logiciels de dessin exigent un certain niveau de maîtrise et de connaissance de la mécanique des matériaux.

D’autant qu’il convient de ne pas oublier que toute simulation numérique reste… une simulation. Dès lors, les résultats qu’elle avance sont conditionnés par les données apportées par l’utilisateur. Ainsi, en cas d’erreur de l’opérateur, les résultats seront erronés.

C’est pourquoi il est nécessaire de faire appel aux fournisseurs des logiciels de CAD 3D. Ils sont généralement à même de proposer une formation permettant l’utilisation de leurs produits.

 

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