Essais & Simulations n°127

essais et modélisation
et de leurs équipementiers concernent pour l’essentiel l’allègement
des structures. Naturellement, les regards se tournent
rapidement vers les composites mais, comme le rappelle Caroline
Borot, « le 100 % composites, y compris dans les véhicules
haut de gamme, n’est guère possible. La vraie solution réside dans
l’usage des multi-matériaux et plus particulièrement dans le
choix du bon matériau – en fonction de chaque pièce – au bon
endroit » ; il ne faut donc pas hésiter à remettre en question le
design et les procédés d’assemblage de matériaux aussi divers
que variés, qu’il s’agisse d’aciers, d’aluminium, de composites
ou de plastiques… Il en est de même pour les performances et
leur tenue en fatigue que ce soit au niveau vibro-acoustique ou
en cas de choc. « Il est désormais nécessaire de travailler sur du
multi-échelle, à la fois sur la zone assemblée ou soudée puis tout
autour ». Des travaux de recherche sont d’ailleurs menés à ce
sujet, à l’exemple de ComMUnion, un projet européen H2020
portant sur l’assemblage entre alliage métallique et composites
thermoplastiques, ou encore le projet USAMP, réunissant Ford,
GM et Chrysler : ce partenariat de recherche vise à mettre au
point un pare-chocs 100 % composites. Enfin, Honda travaille
sur la question du soudage des aciers avec des aciers emboutis
à chaud et de l’impact sur la tenue de l’ensemble assemblé
en cas de choc.
Autre levier d’autonomie et de gains directs sur la consommation
: la gestion thermique de la cabine – autrement dit, à l’intérieur
de l’habitacle. L’idée est la suivante : alors que la mise
en route du chauffage ou de l’air conditionné va diffuser de l’air
chaud ou froid dans tout l’habitacle, il va nécessairement générer
une surconsommation, en particulier lorsque le conducteur
est seul à bord du véhicule. De plus, si le conducteur souhaite
mettre la climatisation sans indisposer les passagers (le cas des
taxis par exemple), il ne peut le faire qu’à l’aide d’un système
de sièges dotés de systèmes ventilés (ou chauffants), systèmes
qui existent également sur le volant. « ESI propose un produit
appelé Virtual Seat Solution aidant à concevoir des technologies
permettant de mieux gérer les systèmes classiques de chauffage
et de climatisation sur les sièges. Les essais montrent que le
refroidissement de l’habitacle uniquement par la climatisation
peut faire perdre jusqu’à 40 % d’autonomie aux véhicules électriques
; ce qui peut être considérablement amélioré par l’usage
d’un siège ventilé. ».
S’ATTAQUER À L’ÉTANCHÉITÉ DE LA CAISSE
Autre axe de développement auquel répondent les solutions
d’ESI, l’étanchéité, encore appelé « water flow ». L’enjeu ? Aller
plus loin que les essais classiques, en particulier ceux effectués
dans des tunnels, à l’intérieur desquels le véhicule est immergé
et que l’on asperge d’eau. « Face à l’explosion du nombre de
capteurs et d’électronique embarqué dans la voiture, mais aussi
et surtout pour assurer une étanchéité parfaite de la caisse
pour les véhicules électriques, ces moyens d’essais classiques ne
parviennent plus à répondre aux besoins des constructeurs »,
souligne Caroline Borot.
Les jets d’eau ne représentent pas suffisamment les
conditions réelles d’une route inondée, d’une pluie battante
ou simplement d’une flaque de boue et des éclaboussures
d’eau pouvant atteindre certains composants, à commencer
par la batterie, y compris à faible vitesse. Intégré à l’outil
Simulation obtenue grâce au module Water Flow d’ESI Virtual
Performance Solution.
Autre problématique des industriels de
l’automobile : les multi-matériaux
Virtual Performance Solution (VPS), le module Water Flow
permet de s’assurer que les multiples capteurs – de plus en
plus nombreux et complexes – n’entrent jamais en contact
avec l’eau, que le design prenne bien en compte l’étanchéité
du véhicule (évitant d’ajouter a posteriori l’ajout de joints
disgracieux) mais également d’anticiper d’éventuelles
réglementations à venir en matière d’étanchéité ; on n’est
jamais trop prudent… ●
Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N° 127 • Janvier-Février 2017 I 29