Grâce à l’étroite collaboration que nous entretenons avec les bureaux d’études horlogers depuis de nombreuses années, nous avons créé un logiciel de CAO répondant aux besoins métiers spécifiques de nos clients. Dans le prolongement d’un développement continu, la version 2015 de Tell Watch permet dorénavant de calculer les ressorts à grande déformation – en mode non-linéaire – grâce à un module FEM intégré (Finite Element Method).

 

Jusqu’à maintenant, le calcul des ressorts se limitait au domaine linéaire et ne permettait d’analyser que les petites déformations. Désormais, Tell Watch dispose d’une nouvelle fonctionnalité permettant de calculer les ressorts dans le domaine non-linéaire. Cette nouvelle fonctionnalité a été présentée au TellDAY fin mars et est désormais disponible dans la version 2015 de Tell Watch.

Domaine linaire et non-linéaire 

La frontière entre le domaine linéaire et non-linéaire se mesure en analysant la surface du ressort ; à partir du moment où la surface du ressort en déformation est supérieure à la surface du ressort au repos, on passe dans le domaine non-linéaire.

Comme le démontre l’image ci-dessous, lorsque le ressort subit un important déplacement, celui-ci ne conserve pas sa forme d’origine et sa surface augmente ; par conséquent, on doit utiliser la méthode d’analyse du domaine non-linéaire.

Domaine linéaire et non linéaire

Les calculs des ressorts non-linéaires, très complexes, sont habituellement réalisés par des ingénieurs FEM grâce à des logiciels spécifiques (type Ansys). Pour réaliser ces calculs, les manufactures ont deux possibilités :

  • Faire appel à leur centre de calculs internes ou externes
  • Faire construire un prototype du/des ressort(s) à analyser.

Dans les deux cas, le processus est long, coûteux, et nécessite de nombreuses itérations.

 

Tell Watch 2015

Dorénavant, ces calculs pourront être réalisés directement dans Tell Watch, à l’aide d’une nouvelle fonctionnalité simple d’utilisation, rapide en termes de calcul (par rapport aux solutions existantes) et à la portée de tout constructeur permettant ainsi aux manufactures horlogères de pérenniser le flux de production ainsi que la fiabilité de la construction.

Exemple d’une grande déformation appliquée à une spirale :

Grande déformation dans le domaine linéaire Grande déformation dans le domaine non-linéaire
Angle de rotaion approximatif: +38° ; -28°  Angle de rotaion approximatif: +70° ; -70° 

On voit ici que le ressort ne se déforme pas correctement (de façon concentrique) dans le domaine linéaire ; qui plus est, son angle de rotation est faible (+38° ;-28°). Avec la nouvelle fonctionnalité de Tell Watch, en appliquant la méthode de calcul du domaine non-linéaire, on voit que le ressort se déforme de façon concentrique et son angle de rotation est plus important (+70° ;-70°).

 

Comparaison avec Ansys (résultats client)

Résultats Ansys d'un ressort de correcteur (sans frottement)

Calcul des ressorts - Ansys

 

Résultats Tell Watch d'un ressort de correcteur (sans frottement)

Calcul des ressorts - Tell Watch

 

Comparaison des résultats (maillage FEM 0.005 mm)

Sans frottements Ansys

Tell Watch (non linéaire avec cinématique)

Différence entre N-L et Ansys
  0.8 mm 0.8 mm  
Sressort (mm²) 7.75 7.75
Ft (mN) 867 884 2 %
Oeq (MPa) 845.6 892.3 5.5 %