Mise en œuvre de la simulation numérique dans la conception intégrée de pompes hydrauliques
Franck Maurice  1@  , Benoît Eynard  1, *@  , Zohra Cherfi-Boulanger  1, *@  , Eric Noppe  1, *@  
1 : Laboratoire Roberval  (Laboratoire Roberval)
CNRS : UMR7337, Université de Technologie de Compiègne
UTC, CS 60319, 60203 Compiègne Cedex -  France
* : Auteur correspondant

L'hydraulique de puissance joue un rôle majeur dans l'ensemble des systèmes mécaniques nécessitant des puissances massiques élevées. Son champ d'application s'étend à de nombreux domaines tels que les transports de biens et de personnes, les travaux publics, les machines agricoles ainsi que les machines-outils.

L'augmentation du prix de l'énergie, les contraintes environnementales ainsi que les exigences du marché mondial imposent aux fabricants d'équipements hydrauliques de produire des composants toujours plus compétitifs et de plus en plus performants. Face à ces exigences l'innovation est primordiale. La recherche et le développement ayant pour vocation la mise en œuvre de solutions nouvelles ainsi que la compréhension des phénomènes physiques constituent la véritable pierre angulaire de la discipline. Les générateurs de débits, plus particulièrement les pompes à pistons font l'objet de nombreuses études dans le but d'améliorer leurs performances. Ces dernières sont dédiées à la caractérisation de l'évolution des différents paramètres physiques influencés par les conditions de fonctionnement. Elles concernent également la modélisation de leurs comportements ainsi que l'optimisation de la conception de certains de ses composants.

Le développement conventionnel d'une pompe fait appel à la méthode expérimentale essais-erreurs avec itérations successives longues et couteuses. L'intégration de la simulation numérique très en amont permet une optimisation des produits par prototypage virtuel tout en réduisant considérablement le coût et le temps de développement.

Le travail mené se situe au carrefour de ces deux méthodes de conception dans le but d'améliorer les performances des pompes hydrauliques à pistons. Il s'agit d'observer de quelle façon est mise à profit l'utilisation de la simulation numérique pour la conception de produits nouveaux. A partir des connaissances relatives aux caractéristiques d'une pompe hydraulique à pistons obtenues lors d'essais physiques, l'objectif est de modéliser le comportement de cette dernière. Ce modèle permet d'identifier les paramètres qui influencent de manière plus ou moins significative les performances de la pompe étudiée. Ces derniers constituent le socle sur lequel un travail d'investigation pourra être mené. Ce travail s'inscrira dans un processus de simulations auquel les plans d'expériences numériques permettront d'aboutir aux configurations optimales d'un nouveau produit.

 


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