Ferroviaire
Comme de nombreux autres secteurs, le secteur ferroviaire met de plus en plus l'accent sur la fiabilité, la disponibilité et la connectivité afin d'optimiser les coûts de maintenance et d'exploitation. Il doit mettre au point des wagons robustes et aérodynamiques qui assurent le confort et la sécurité des passagers. Pour réussir à livrer les conceptions en respectant les délais, les objectifs et les budgets, les entreprises doivent exploiter l'IAO dès que possible dans le processus afin d'améliorer leur prise de décision.
La numérisation est également devenue un moteur essentiel de l'innovation dans les chemins de fer. Elle permet de considérablement rationaliser les opérations, renforcer la fiabilité des actifs et améliorer l'expérience des passagers (ou des clients du fret) tout en réduisant les coûts. Elle permet aussi d'obtenir des informations en temps réel sur les mouvements ferroviaires et d'assurer une maintenance prédictive des actifs fixes et du matériel roulant.
Maximisation de la fiabilité, de la disponibilité et de l'utilité
Environnement des passagers et conducteurs: étant donné la concurrence dans le secteur ferroviaire, il faut sans cesse innover pour rendre l'expérience des passagers plus agréable et plus pratique. L’analyse avancée du bruit, des vibrations et de la dureté (NVH) d'Altair® OptiStruct® est largement utilisée pour garantir que l’expérience des passagers est améliorée et la qualité est davantage abordée par Altair® Squeak and Rattle Director™. Altair CFD™ fournit les solutions dont les ingénieurs ont besoin pour concevoir une meilleure circulation de l’air et un meilleur confort thermique dans l’habitacle.
Connectivité et coûts opérationnels optimisés
Connectivité des réseaux : La connectivité des équipements et la compatibilité électromagnétique (CEM) sont essentielles pour le matériel roulant actuel, et peuvent être optimisées avec Altair® Feko® et Altair® Flux®. Feko est largement utilisé pour la conception et le placement d'antennes et la modélisation de la propagation des ondes pour la simulation de réseaux. Feko peut aussi simuler à la fois le rayonnement et l'irradiation des câbles, des antennes et des appareils pour aider à la conception d'un blindage efficace. En outre, Altair® WRAP™, un composant de Feko, peut garantir une planification précise et efficace de systèmes de communication ferroviaire transparents afin de répondre aux besoins de couverture, d’interférence et de redondance. Flux peut évaluer le champ magnétique rayonné par les câbles d'alimentation et les barres omnibus, ainsi que l'effet des champs externes sur le fonctionnement des capteurs ou des actionneurs.
Outils pour l'intégrité structurelle
Conceptions optimisées et robustes : Altair® OptiStruct® et Altair® HyperStudy® sont des outils puissants dans le développement de la conception pour répondre aux exigences de performances, tout en gérant les compromis. L'optimisation de la caisse des wagons respecte les exigences structurelles en matière de sécurité, d'acoustique, de poids et de coût. Les bogies sont conçus pour offrir le meilleur équilibre entre durabilité, acoustique, assemblage et performance. L'optimisation des sièges répond à tous les critères de sécurité, de poids et de confort. La conception du pantographe permet d'atteindre une performance optimale en matière de robustesse, d'impact et d'efficacité de transmission.
Analyse mécanique : la simulation détaillée des passagers, à l'aide de modèles de passager et de sièges certifiés pour les simulations de collision et d'impact, est réalisée avec Altair® Radioss®. Il s'agit de la solution privilégiée pour réaliser les simulations dynamiques d'impact de structures métalliques et composites.
Pour répondre aux exigences de durabilité du secteur ferroviaire, Altair® HyperLife® propose un workflow d'analyse de la durabilité complet et facile à utiliser. Il automatise la certification de soudure et se conforme aux normes du secteur telles que DVS, Eurocode et FKM. Pour la génération de cycles de chargement, Altair® MotionSolve® est un puissant outil de simulation dynamique complète, y compris pour les simulations avec des corps flexibles.
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Outils pour optimiser l'efficacité et réduire les temps d'arrêt
Transmissions électriques : Altair® FluxMotor® est dédié à la conception par simulation de machines rotatives électriques. Il permet aux utilisateurs d'utiliser des pièces standard ou personnalisées, d'ajouter des enroulements et de changer de matériaux pour développer rapidement une définition de concept. Flux modélise les systèmes électromécaniques les plus complexes avec une précision éprouvée. Il offre des capacités multiphysiques – conditions magnétostatiques, en régime permanent et transitoires, ainsi que des propriétés électriques et thermiques – pour optimiser les performances, l'efficacité, les dimensions, le coût et le poids des machines.
Réduction des temps d'arrêt et prolongation de la durée de vie utile : La gestion des actifs avec l'Internet des Objets (IdO) a donné naissance aux « jumeaux numériques » des actifs critiques. Grâce à ces jumeaux numériques, les entreprises optimisent la performance des produits, gagnent en visibilité sur la durée de vie utile d'un produit, savent quand et où effectuer la maintenance prédictive et comment prolonger la durée de vie restante d'un produit.
Ressources disponibles
Driving a Sustainable Rail - Cargo Solution Simulation Helps TransANT Meet Weight and Weld Certification Requirements
While rail is the most environmentally friendly means of transport, freight trains today do not look much different than those from the past. To reach the climate and energy targets of the European Union while achieving higher payloads and a better ROI, the railway sector needs an innovation boost to build more efficient and sustainable rail freight wagons. TransAnt GmbH, a joint venture with ÖBB Rail Cargo Group and voestalpine Steel Division, was established to bring more efficient and sustainable rail freight solutions to the market. With its innovative concept based on modularity and lightweight design, once operational the company seeks to revolutionize the market as a full supplier of freight wagons. The company used Altair® HyperWorks® for topology optimization – in particular Altair® HyperMesh® – to realize the transition to a weldable structure, Altair® HyperView® for pre- and post-processing, and Altair® OptiStruct® for FEA (including local buckling) and optimization.
Sharma & Associates
Sharma & Associates (SA), a Chicago-based consulting firm that is focused on providing engineering solutions to the railroad industry, led the effort. Since 1995, SA have delivered safe, effective and efficient solutions to its customers, which include the Federal Railroad Administration (FRA), the Association of American Railroads (AAR), railroads and transit agencies, rail car builders and rail car component manufacturers. The objective of the Altair ProductDesign team effort was to develop an ‘Engineer Protection System (EPS)’ that can protect train crew in frontal collisions (a common mode of train collision) from secondary impact injuries.
