Article paru Maquette numérique
Innovation dans les scénarii industriels complexes
Le virtuel envahit le monde industriel : stations de travail CAO et plateformes d'immersion virtuelle se multiplient. Le code de calcul mécanique GVM, développé par le CEA LIST , permet des simulations plus élaborées, intégrant pour la première fois des pièces déformables.
Depuis quelques années déjà, les constructeurs automobiles et aéronautiques ont recours à des maquettes numériques 3D en lieu et place des coûteuses maquettes physiques pour simuler des opérations de montage ou de démontage de pièces, étudier des architectures de véhicules ou analyser l'ergonomie de postes de conduite ou de chaÿnes de montage... CAO ou réalité virtuelle, les modules logiciels sont les mêmes : les pièces sont représentées par des millions de triangles, des algorithmes complexes simulent leurs mouvements, détectent les contacts, tandis que des systèmes articulés modélisent les opérateurs... Les composants logiciels développés par les chercheurs du CEA LIST sont pour certains bien connus, comme le détecteur de collisions LMD++ (CEA technologies # 86). Moins répandu et pourtant fondamental, GVM est le code de calcul du système complet. Développé depuis 2003, c'est le coeur de la simulation : il évalue l'ensemble des forces en présence, en particulier les forces de contact entre les pièces rigides, articulées entre elles. Dans sa nouvelle version, il intègre des corps déformables - pour le moment câbles électriques, flexibles ou durites - autant de linéaires qui se comptent en nombre dans les voitures et les avions ou même dans le domaine médical. Côté performance, GVM vise le temps réel. Conçu pour la réalité virtuelle, il est très robuste et stable lors d'interactions par des interfaces haptiques. "Notre ensemble logiciel est le seul qui permette des simulations en temps réel d'un système mécanique complexe, comme une portion de voiture comportant à la fois des pièces rigides articulées entre elles et des pièces déformables, en prenant en compte tous les contacts et l'interaction avec un opérateur", résume Xavier Merlhiot du LIST. GVM peut aussi être exploité hors ligne grâce à sa robustesse et sa fiabilité en présence de nombreux contacts, y compris en dynamique. Dernier atout, sa capacité d'interfaçage avec tout modèle non linéaire classique, comme par exemple ceux basés sur des éléments finis. "Nos outils sont désormais intégrés dans Catia V5, sous la forme du plug-in IFC commercialisé par la société Haption, essaimée du CEA, et aussi couplés à Virtools, Solidworks ou Seemage, grâce à plusieurs projets menés par le LIST". De même, depuis mi-2007, Euriware, une filiale d'Areva, intègre et commercialise ces outils pour simuler dans une maquette numérique 3D des interventions humaines ou robotisées sur les installations nucléaires avec calcul des doses de rayonnement. Les chercheurs poursuivent leurs travaux pour simuler en temps réel d'autres objets déformables comme des coques et des écoulements de fluides.
