Afin d’explorer de nouvelles méthodes de conception de systèmes mécatroniques pour des applications spatiales, Thales Alenia Space est partenaire du centre de recherche dans un projet visant à élaborer un outil d’aide à la conception multi-physique basé sur une nouvelle méthode de simulation numérique. Cela afin de perfectionner la compétence du partenaire en termes de conception mécatronique.
La mécatronique est un domaine à la convergence entre de nombreux domaines scientifiques et techniques: mécanique, électronique, informatique, automatique, etc… Les outils de conception qui assistent le dimensionnement de chaines mécatroniques sont classiquement de deux
types: analyses de circuits électroniques et analyses aux éléments finis.
CeREF TECHNIQUE – MuPhyN – Mechatronic
Les différences fondamentales entre ces deux types de simulations entraînent un manque de synergie lors du dimensionnement et prédimensionnement des chaines mécatroniques. Ce manque de synergie est d’autant plus dommageable car les problématiques thermiques sont extrêmement limitantes pour l’électronique de puissance en milieu sévère comme le milieu spatial.
Le projet MuPhyN vise à développer des méthodes de simulation multi-physiques intégrées pour simuler entièrement des chaines mécatroniques selon tous les aspects physiques et toutes les échelles de temps pertinentes pour un profil de mission défini.
L’utilisation du concept d’impédances généralisées entre autres à la mécanique, à la thermique et à la magnétique vient à la rescousse de l’utilisation d’analyses aux éléments finis.
Pour pallier les problèmes d’échelles de temps d’intérêts différents pour des aspects physiques différents, les composants sont décrits par des modèles composites intégrant des représentations fidèles des composants pour plusieurs échelles de temps. L’existence de telles méthodes permettrait, une fois intégrées dans un outil, d’accélérer grandement la rapidité et la cohérence des (pré)dimensionnements réalisés par le partenaire industriel.
CeREF TECHNIQUE– MuPhyN – Exemple de modélisation : Circuit thermique équivalent d’un moteur