Les théorèmes de Pappus-Guldin Ne me demandez pas pourquoi mais ces théorèmes - car ils sont deux - ont marqué ma jeunesse et je peux les réciter presque mot pour mot. En tous cas, leur simplicité m’a marqué et il m’est arrivé de les utiliser, le plus souvent pour briller en société et par-fois pour trouver le centre de gravité d’une surface. D’autant que la planche à dessin de mes débuts en entreprise n’avait pas de menu « centre de gravité ». Dassault Systèmes revendique aujourd’hui dans le monde près de 2 200 000 licences « SOLIDWORKS Education ». C’est beaucoup, d’autant qu’elles sont partagées par plusieurs élèves et étudiants dans une même année scolaire, comme au fil du temps ! Combien d’entre eux utiliseront la CAO une fois sur le marché du travail ? On pourrait aussi se deman-der combien de vieux bacheliers ont utilisé les théo-rèmes de Pappus-Guldin que la même CAO voue sans doute à l’oubli. Comme première réponse, il y a aujourd’hui dans le monde plus de 670 000 licences commerciales SOLIDWORKS. C’est un chiffre qui justifie son suc-cès « éducatif » … et la réciproque est vraie. Ensuite, la 3D va envahir notre quotidien : numérisa-tion, 3D, immersion virtuelle. Tout ce qui peut encou-rager un jeune à comprendre la modélisation géo-métrique et à s’engager dans cette aventure de la conception constitue autant d’opportunités qu’il est bon de saisir. Bonne lecture interactive Denis LOURME, Directeur du portail CAO.fr.

Le journal de la 3D en 3D Une publication du portail

Et si la croissance des entreprises et leur compétitivité tenaient avant tout dans leur capacité à innover, anticiper, et mettre plus rapidement des produits de qualité sur le marché ? Le Bureau d’Études est au cœur de ces défis. Il est aussi dans un chemin critique en termes de délais dans la mesure où toute erreur ou approximation peut générer des allers-retours avec - pour ne citer qu’eux - les services marketing, le départe-ment R&D et la production. La validation des études (mécanique, fluidique, thermique, rhéologique,…) est souvent citée comme source de réduction des coûts et délais. C’est indéniable. Mais, comme vous le constaterez dans ce numéro, les expériences des entreprises Technidrill et Vygon autour de SOLIDWORKS et de ses outils de simulation témoi-gnent aussi de son rôle essentiel dans l’innovation.

N°39 Novembre 2015

SOLIDWORKS 2016 Pour faire vite … et mieux Modèle 3D : commande d’un robot

Technidrill : SOLIDWORKS en profondeur Modèle 3D : tiges de forage à circulation inverse

Infos pratiques & liens utiles : p 5

SolidWorks Visualize Des rendus aussi réalistes qu’une photographie...

SOLIDWORKS 2016 : le « pack de compétitivité »

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Editorial

Vygon, au petits soins pour ses modèles Modèle 3D : CPAP Boussignac

Dans ce numéro

Pas d’affichage 3D ? cliquez ici

Pour faire vite (et mieux), 3 nouveautés de SOLIDWORKS 2016 Quelles nouveautés ou améliorations suscitent le plus d’intérêt chez les utilisateurs SOLIDWORKS ? Les « road shows » qui accompagnent la sortie des nouvelles versions du logiciel nous aident à le savoir. Nous nous sommes donc inspirés des retours de ces manifestations pour faire notre choix. SOLIDWORKS Visualize (voir page 5), la mise à plat de surfaces et le nouveau pilote de contraintes ont recueilli le plus de suffrages et sont donc présentés dans notre journal. Nous y avons ajouté un chapitre sur l’ergonomie du logiciel.

Une nouvelle interface utilisateur L’interface bénéficie d’une refonte pratique et esthétique. Par exemple la taille des icones peut s’adapter à celle que vous retenez pour votre environnement Windows. C’est bien utile à l’heure où la concentration de pixels devient de plus en plus élevée sur nos écrans. Des petits plus facilitent le quotidien des utilisateurs en leur épargnant des mouvements de souris et en rendant leur travail plus simple. C’est le cas de la barre contextuelle de navigation fort judicieusement rebaptisée ... SOLIDWORKS 2016 > Nouveautés > Interface > fil d’Ariane Ce sous-titre est un exemple de ce qu’on appelle en informati-que un fil d’Ariane. L’expression désigne un moyen simple de se localiser dans une arborescence. Dans la version 2016, le fil d’Ariane de SOLIDWORKS affiche à tout moment, pour peu qu’on ait choisi cette option, un groupe d’icones représentant la position de la sélection en cours dans l’arborescence des features de la pièce ou dans celle de l’assemblage (niveaux supérieurs et adjacents) pour pouvoir y accéder rapidement.

Le pilote de contraintes Animer un assemblage pour en vérifier ou démontrer le fonc-tionnement est fort utile et, somme toute, assez réjouissant. Pour autant, sur des assemblages complexes, on est vite dé-

couragé par les libertés que prennent chacun des compo-sants. Imaginez que vous ayez à animer ou simplement à simuler certains mouvements du robot Baxter avec toutes les articulations dont il dispose ! Grâce au nouveau pilote de contraintes, c’est de manière in-tuitive - presque ludique - que peuvent être fixés les degrés de liberté de chacune des parties de l’assemblage les unes par rapport aux autres. Par exemple si vous souhaitez qu’une pièce ou un sous-ensemble ne puisse tourner autour d’un axe qu’entre deux angles limites, vous pourrez fixer ces derniers par des boites de dialogue, des curseurs ou en interagissant sur la géomé-trie. De la même façon, vous pourrez imposer qu’un pion suive le chemin d’une rainure. Une fois les contraintes défi-nies, le pilote saura proposer des chemins optimisés entre

plusieurs positions : bien utile si le robot Baxter doit saisir un objet et le poser ailleurs après l’avoir retourné. Ces contraintes sont enregistrées avec votre projet (ou plus exactement avec une configuration du projet, ce qui permet de disposer de plusieurs jeux de contraintes). Ce nouveau pilote dispose d’un générateur d’animations que vous pourrez enre-gistrer au format AVI. Mais vous pouvez aussi bénéficier de votre travail dans le module SOLIDWORKS Animator. Voici achevée notre présentation de quelques nouveautés. Ne manquez pas de découvrir page 5 SOLIDWORKS Visualize en image et en vidéo. D’ailleurs, parce notre présentation est comme toujours trop brève et trop sélective, nous vous invitons à découvrir tout SOLIDWORKS 2016 et de nombreuses vidéos à l’adresse www.solidworks.fr/launch 2/5

Mise à plat : si vous cherchez le patron idéal ... créez le vous-même ! Il était déjà possible avec SOLIDWORKS de déplier des volumes, notamment dans le domaine de la tôlerie. La fonction « Mise à plat », disponible dans SOLIDWORKS Premium, permet désormais de développer des surfaces non analytiques. Ceci s’avère utile quand des matériaux souples doivent épouser les formes d’un solide : étiquettes, films, tissus, isolants, fibre de verre ou de carbone… Pour les surfaces à fortes courbures, vous pouvez visualiser les contraintes en compression ou étirement dans le patron obtenu. En définissant des coupes de grugeage vous réduirez ces contraintes et permettrez au matériau de s’appliquer sans risque de déchirure et sans pli. Nous avons utilisé la nouvelle fonction « Mise à plat », dans le modèle 3D ci-contre Il s’agit d’un des panneaux de commande placés sur les bras du robot Baxter de Rethink Robotics, associé à la campagne de lancement de SOLIDWORKS 2016. Nous voulions créer une étiquette qui épouse une des faces de cette pièce. Le premier résultat, sans grugeage, faisait apparaître des contraintes trop importantes. Deux découpes suggérées sur la sur-face d’origine ont permis de réduire ces contrain-tes et d’obtenir le patron de l’étiquette idéale. Utilisez les vues dans le menu 3D pour séparer les résultats.

Exemple de fil d’Ariane

Témoignage Technidrill exploite SOLIDWORKS en profondeur Depuis 1989, Technidrill conçoit, produit et distribue des équi-pements de forage, carottage et sondage pour les marchés hors pétrole : géotechnique et études environnementales, fondations spéciales, industrie minière, forages, etc. Techni-drill compte aujourd’hui 50 salariés et appartient depuis 2009 au groupe Eurofor, distributeur de machines de forages. Technidrill réalise deux tiers de son chiffre d’affaires à l’export, là où l’activité minière est importante (Australie, Canada, Afri-que du Sud, …). Son catalogue comprend en particulier des outils - tricones, trilames, PDC - et des produits tubulaires fabriqués dans son usine de Carros dans les Alpes Maritimes. Le siège social est situé à Chassieu et l’entreprise dispose d’une base logistique en Savoie avec 4000 m2 de stockage. Technidrill réalise également des produits spécifiques répon-dant à des demandes particulières ou à des améliorations sur des équipements existants. On citera notamment la fabrication d’une tige spéciale permettant l’exploitation d’uranium au Ka-zakhstan . L’entreprise est équipée de SOLIDWORKS depuis 2007. Etienne Bosch, Directeur de l’usine de Carros, explique ce choix : « Sa réputation était déjà forte et il est facile de trouver des jeunes déjà formés. Naturellement nous avons aussi fait appel à notre revendeur pour des formations plus pointues et étendre l’utilisation du logiciel à notre équipe de techniciens. » Technidrill suit systématiquement le rythme des versions suc-cessives. « Chacune d’elles nous conforte dans la pertinence de notre choix initial », poursuit Etienne Bosch. « Nous avons vu apparaître successivement de nombreuses améliorations mais aussi l’intégration de nouveaux produits parmi lesquels SOLIDWORKS Flow Simulation qui s’est avéré important pour le développement de notre gamme de tiges pour le forage par circulation inverse. » Pulser de l’air pour remonter la roche concassée Cette technique de forage pour exploitation minière consiste à remonter des échantillons (ou cuttings) de roche concassée par un outil pneumatique - comme un marteau fond de trou - situé à l’extrémité de la tige de forage. Cette dernière est constituée de 2 tubes concentriques. Les cuttings remontent dans le tube central, grâce à l’air comprimé envoyé dans la partie extérieure de l’anneau (voir notre modèle 3D).

Pour forer à très grande profondeur, des tiges de 3 ou 6 mè-tres sont vissées entre elles. Chaque connexion doit garantir l’étanchéité et la concentricité des tubes mais aussi limiter les pertes de charge en air comprimé. Une demande plus forte en air représente en effet une dé-pense en énergie, généralement en fioul, plus importante pour l’exploitant du forage. Des pertes de charges réduites de 60% L’équipe R&D de Technidrill a donc soumis sa gamme de tiges à SOLIDWORKS Flow Simulation. « Nos connexions sont simples : des stabilisateurs assurent la concentricité et un circlips maintient les tiges entre elles », explique Etienne Bosch. « En diminuant le nombre de stabilisateurs et en modi-fiant leur forme, nous avons pourtant réduit très significative-ment la perte de charge à chaque connexion. Quelques itéra-tions nous ont amenés à la solution optimale, que nous avons validée mécaniquement avec SolidWorks Simulation. » Autre avantage induit, les tiges sont moins chères à produire : les stabilisateurs sont désormais rapportés sur la tige par sou-dage, alors que l’ensemble était autrefois usiné. Les gammes de tubes du catalogue ont été réétudiées avec SOLIDWORKS Flow Simulation, que chaque utilisateur est en mesure d’utiliser en s’appuyant sur des procédures mises en place en interne. Grâce à ces avancées et aux économies d’exploitation géné-rées la société dispose désormais d’une reconnaissance inter-nationale. Elle est même sollicitée pour améliorer le rende-ment de chantiers en service, mettant alors en œuvre la rétro-conception pour s’adapter aux équipements de l’installation. Des catalogues réalisés avec PhotoView Du « coffre-fort » de SOLIDWORKS Enterprise PDM aux illus-trations du catalogue réalisées sur PhtoView, Technidrill ex-ploite toutes les ressources offertes par la licence Premium. « Les études en 2D ont complètement disparu », note Etienne Bosch. « Même le plan de chargement de nos matériels dans les containers se fait en 3D. Nous réalisons nos machines spéciales, et des animations pour vérifier le bon fonctionne-ment des produits. Notre parc de licences (3 actuellement) sera élargi en 2016 pour faire face aux nouvelles études. » Et mettre sur le marché de nouvelles innovations... 3/5

Dans ce modèle 3D, on peut découvrir l’évolution des tiges pour le forage à circulation inverse, en particulier le nombre de stabilisa-teurs et leur forme (choisir la vue « stabilisateurs »). Nous avons intégré, en regard de la nouvelle version des tiges, un extrait des résultats du calcul des pertes de charges réalisé avec SOLIDWORKS Flow Simulation. L’image réaliste en coupe qui apparaît avant le passage en mode 3D a été réalisée avec PhotoView et est extraite du catalogue Technidrill. Plus sur Technidrill : www.technidrill.com

Vygon aux petits soins pour ses modèles CAO Vygon conçoit, produit et commercialise des dispositifs médico-chirurgicaux stériles à usage unique pour les professionnels de la santé dans les spécialités médicales suivantes : pédiatrie, réanimation, prise en charge de la douleur, dialyse, anesthésie, abord vasculaire, chirurgie… Créée en 1962 à Ecouen dans le Val d’Oise, la société affiche un chiffre d’affaires supérieur à 265 millions d’euros avec plus de 2150 collaborateurs dans le monde. Ses matériels et kits, essentiellement en plastique, sont produits dans 10 unités de fabrication en Europe, en Colombie, à l’Ile Maurice et aux Etats-Unis. Le secteur de la santé impose un respect strict des normes et l’accréditation des organismes sanitaires (FDA aux Etats-Unis, G-med en France, ...). « Il se passe plusieurs années entre une demande du marketing et la commercialisation du produit », souligne Pierrick Guyomarc’h, responsable du BE d’Ecouen. « Aux fournitures de documents, certificats et plans aux instances accréditées, s’ajoutent de longs tests en laboratoire, dont plu-sieurs mois de vieillissement accéléré pour vérifier la durée de vie des matériels. Il est donc impératif de valider nos études pour

éviter des reprises de conception ou des problèmes en fabrication pouvant retarder considérablement la mise sur le marché. » Vygon a abandonné ses logiciels 2D au profit de SOLIDWORKS en 2001. « Nous avons d’abord modélisé en 3D le maximum de pièces de notre catalogue qui en comptait déjà plus de 2000, avec quelques priorités », explique Laurent Lesimple Bobert, Projeteur chez Vygon. « Pour certaines pièces, les normes avaient évolué, avec la nécessité de redéfinir l’outillage. Pour d’autres, nous nous sommes aperçus que les moulistes avaient parfois adapté la géométrie pour faciliter la fabrication, sans que les plans aient été mis à jour. La modélisation 3D nous a permis également de comprendre des problèmes d’assemblage que nous rencontrions sur certains matériels. » Reprendre la maîtrise du process vis-à-vis des sous-traitants moulistes et améliorer la compréhension du comportement des fluides dans les matériels ont été deux éléments déterminants dans la décision d’utiliser les outils d’analyse SOLIDWORKS Plastics et SOLIDWORKS Flow Simulation. Faire les bons choix rhéologiques, au plus tôt

La durée des validations et des certi-fications impose au bureau d’études de limiter les allers-retours avec le service marketing, comme avec les ateliers. Il lui faut donc viser au plus juste en phase de conception car tout retard ou défaut constaté dans la fabrication des préséries peut deve-nir critique. « C’est désormais le modèle 3D fait foi chez Vygon, même si contractuel-lement les plans conservent leur auto-rité », souligne Pierrick Guyomarc’h, plasturgiste de formation. « Autrefois, des parties de la conception étaient laissées à l’appréciation du mouliste, nous obligeant parfois à modifier le modèle d’origine juste avant sa fabri-cation. SOLIDWORKS Plastics nous permet de vérifier nos choix de mo-délisation en vue du moulage par

injection ou de nous orienter vers d’autres options. Le logiciel nous est particulièrement profitable pour des pièces complexes, en particulier pour positionner les dépouilles, les buses et les évents. Nous pouvons aussi justifier ces choix aux fabricants de moules. Nous avons donc désormais la maîtrise du processus de conception et de fabrication. » explique Laurent Lesimple Bobert Maîtriser les écoulements des fluides dans les matériels La plupart des produits conçus par Vygon véhiculent du fluide : air, eau, médicaments liquides à injecter, sang, ... L’analyse de leur écoulement est un autre apport de la modélisation 3D. C’est aussi la spécialité de SOLIDWORKS Flow Simulation. « C’est un domaine plus nouveau pour nous et nous sommes en-core en phase de prise en main du logiciel », reconnait Laurent Lesimple Bobert. « Nous avons bénéficié d’une formation chez notre distributeur qui a su nous sensibiliser à l’importance de la préparation du modèle. Nous sollicitons de plus en plus SOLIDWORKS Flow Simulation pour les nouvelles études. » Ce fut le cas de la chambre implantable Sitimplant®, un réser-voir placé à long terme sous la peau pour l'injection de diffé-rents médicaments et principalement ceux de chimiothérapie. Certains produits nécessaires pour réaliser des radios sont très visqueux, et la pression sur la seringue pouvait entraîner l’écla-tement du cathéter. Le logiciel a permis de visualiser l’évolution de l’écoulement et de la pression en fonction de la fluidité du liquide, permettant de définir les plages d’utilisation des différen-tes tailles du produit. Lire la suite page suivante. 4/5

Le modèle 3D du Set CPAP Boussignac de Vygon (décrit page sui-vante) a bénéficié des analyses fluidiques de SOLIDWORKS Flow Simulation (sur cette image) et rhéologiques (médaillon) de SOLIDWORKS Plastics.

Témoignage

Etude rhéologique d’un composant de la CPAP Boussignac de Vygon dans SOLIDWORKS Plastics. « En combinant les outils de conception et de simulation, nous faisons les meilleurs choix pour l’efficacité fonc-tionnelle du matériel comme pour sa fabrication. » Pierrick Guyomarc’h.

Vygon aux petits soins pour ses modèles CAO (suite) « Dans cette phase d’appropriation de SOLIDWORKS Flow Simulation, nous cherchons plus à déterminer le meilleur résul-tat en étudiant des configurations différentes (géométriques ou fluidiques), qu’à obtenir des données chiffrées. Cela nous per-met déjà d’éviter de nombreuses itérations et de mieux appré-hender le fonctionnement du produit final. » La CPAP Boussignac : simulation des fluides et rhéologie La CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) est un disposi-tif d'aide respiratoire pour les patients en ventilation spontanée, qui maintient dans les voies aériennes une pression toujours supérieure à la pression atmosphérique, quel que soit le débit d’oxygène donné par le médecin. Il utilise des canaux défléchis dans lesquels de l’oxygène est injecté à haute vitesse pour créer une pression positive du côté du patient. SOLIDWORKS Flow Simulation a permis d’analyser les conséquences d’une variation du nombre de canaux et de leur inclinaison. « En deux ou trois jours nous avions testé plusieurs configurations », pré-cise Laurent Lesimple Bobert. « Sans cet outil, nous aurions dû faire fabriquer différentes pièces en faisant des modifications successives sur le moule, réassembler les composants et les passer au banc de test. Au minimum, il aurait fallu 2 à 3 semai-nes de travail pour arriver au résultat donné par la simulation. » « La CPAP préfigure notre démarche pour nos nouvelles étu-des », conclut Pierrick Guyomarc’h. « La combinaison des outils de conception et de simulation de SOLIDWORKS nous permet de faire les meilleurs choix pour l’efficacité fonctionnelle du maté-riel comme pour sa fabrication. » www.vygon.com

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www.solidworks.fr

SOLIDWORKS Vizualize

SOLIDWORKS Vizualize est une des nouveautés de la version 2016. Composé d’un ensemble autonome d’outils, il est inclus dans les packages SOLIDWORKS Professional et Premium pour la création d’images et sous forme d’un module optionnel pour la réalisation d’animations. Connu jadis sous le nom de Bunkspeed, SOLIDWORKS Vizualize est une retombée de l’acqui-sition fin 2013 de son éditeur RTT par Dassault Systèmes. Il permet de créer des images et des animations de qualité photo-graphique en un temps record à partir de données SOLIDWORKS, mais aussi d’autres formats. L’intégration à SOLIDWORKS autorise la mise à jour de vos créations après modification de votre modèle. Comme son interface le rend accessible à des per-sonnes ne maîtrisant pas la CAO, il y a fort à parier que votre service marketing va tout faire pour vous l’emprunter !

Nouveauté 2016

Crédit modèle : Kieron Duck sur TurboSquid

Cliquez ci-dessus pour voir une vidéo de présentation de SOLIDWORKS Vizualise

Ce numéro a été réalisé avec le logiciel Adobe Acrobat Pro Extended, en collaboration avec le ou les acteurs mentionnés. Tous les produits et marques cités dans ce document appartiennent à leurs propriétaires respectifs. Copyright 2015 - Rédacteur Denis LOURME - ma-CAO.fr – SARL au capital de 10 000 euros - RCS Toulouse 452 266 109 – NAF 723

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