La simulation multiphysique est un outil clé dans le développement de nouveaux procédés et de nouveaux produits. Ils fournissent la base physique sur laquelle on peut construire des jumeaux numériques, essentiels pour optimiser les systèmes. Zoom sur un des logiciels majeurs du domaine, COMSOL Multiphysics.

Un modèle est une représentation du monde réel, monde réel qui est par nature multiphysique. Ainsi, il est essentiel de pouvoir coupler fortement plusieurs phénomènes physiques pour générer des simulations numériques qui reflètent fidèlement la réalité. « La modélisation et la simulation multiphysique permettent ainsi aux entreprises d’innover plus vite, plus efficacement et de façon plus rentable », explique Fanny Griesmer de l’éditeur Comsol.

L’intégration du logiciel COMSOL Multiphysics dans les processus de R&D permet aux équipes d’ingénieurs de construire des modèles précis de prototypes, de dispositifs et de procédés réels, ainsi que de créer leurs propres applications de simulation autonomes pour étendre les bénéfices de la modélisation multiphysique au plus grand nombre d’équipes, de départements et de clients. Cela contribue finalement à une meilleure compréhension du comportement des produits et à une plus grande réactivité durant le cycle de développement.

La simulation multiphysique, est-ce comme un jumeau numérique ?

La simulation multiphysique, c’est la capacité à modéliser et à analyser simultanément tous ces phénomènes physiques différents. Grâce à des logiciels spécialisés, on peut créer un modèle numérique très précis de l’objet, puis le soumettre à différentes conditions pour prédire son comportement. C’est utile dans beaucoup d’activité, notamment en industrie, car :

• Optimisation : On peut tester différentes configurations avant de fabriquer un prototype physique, ce qui permet de réduire les coûts et d’accélérer le développement.
• Prédiction : On peut anticiper les défaillances potentielles et ainsi améliorer la fiabilité des produits.
• Compréhension : On peut mieux comprendre les phénomènes physiques complexes qui régissent le comportement d’un système.

La modélisation multiphysique, c’est l’outil qui permet de créer les modèles numériques, à la différence des jumeaux numériques qui sont le modèle numérique lui-même, enrichi de données réelles et utilisé pour des applications plus larges (prédiction, optimisation, etc.).

L’exemple du haut-parleur

Prenons l’exemple d’un haut-parleur. Nous pourrions mesurer uniquement le champ magnétique de la bobine mobile dans un modèle mono physique, mais il peut être plus intéressant d’étudier également comment le champ magnétique interagit avec les autres composants du haut-parleur pour engendrer des efforts et des vibrations.

En utilisant COMSOL Multiphysics, il est facile d’ajouter et de coupler le nombre de phénomènes physiques nécessaires pour obtenir un modèle réaliste. Dans le cas d’un haut-parleur, nous couplerions alors l’électromagnétisme, la mécanique des structures et l’acoustique pour mener une analyse complète. Il n’y a aucune limite quant à la nature ou au nombre de phénomènes qui peuvent être couplés dans les modèles.

Une nouvelle version de Comsol, plus performante

Le lancement de la version 6.2 de COMSOL Multiphysics® rend le logiciel encore plus performant avec des capacités de modélisation étendues, une technologie de solveur plus rapide et une meilleure expérience utilisateur. Il offre également des fonctionnalités inédites pour la construction, la maintenance et l’exploitation d’applications de simulation et de jumeaux numériques basés sur la multiphysique.

Vous pouvez découvrir sur le site de Comsol le détail de cette application en vidéo, illustrant une simulation concrète d’un actionneur thermique.