Calculs mécaniques

Qu’est-ce que c’est ?

Les calculs mécaniques permettent de prévoir d’éventuels points faibles, ou problèmes liés à l’assemblage et ainsi bien choisir les matériaux adéquates. Cependant, cela reste des éventualités et une interprétation futuriste de l’analyse.

En effet, les principaux objectifs des calculs mécaniques sont de garantir que le dimensionnement respecte les normes, d’estimer la tenue mécanique du système tout en essayant de l’optimiser au maximum (gain de masse, d’encombrement, amélioration de la tenue) avant même la réalisation d’un prototype, de déterminer la durée de vie, et de simuler un process industriel

 

Dans un bureau d’études, les calculs mécaniques sont primordiaux.

En effet, puisque les calculs sont là pour calculer et prévoir le comportement d’un système mécanique. Cela permet d’évaluer diverses caractéristiques mécaniques telles que la contrainte, la déformation nécessaires aux divers projets.

Une fois que les pièces virtuelles sont récupérées, nous pouvons mettre en données le modèle (conditions aux limites du modèle, caractéristiques matériaux des pièces, conditions initiales pour le domaine dynamique, maillage…) et donc résoudre le système à l’aide d’un logiciel de calcul analytique.

Puis une note de calcul selon la dimension du projet est rédigée, pour ensuite être transmise au client.

 

Les différents types de calculs :

 

Les calculs par éléments finis :

La méthode des éléments finis est une méthode numérique qui permet de prévoir le comportement de structures avant leur réalisation effective.

Ainsi, le bureau d’étude chargé de la conception, des plans d’études et de réalisation de l’ouvrage simule les chargements normalisés neige-vent. Ces calculs de structure n’ont pas besoin d’être sous-traités à un bureau extérieur. On peut ainsi mener simultanément études, dimensionnements par le calcul et l’établissement des prix. Le dimensionnement du projet est ainsi rapidement obtenu et le devis de celui-ci s’établit sur des bases justes. Le cahier des charges est respecté et la composition du prix est parfaitement justifiée et justifiable.

 

Les calculs théoriques (RDM) :

La technique de calcul appelée RDM (Résistance Des Matériaux) consiste à définir les équations de calculs à partir d’une simple forme de référence, par exemple un cylindre, et de la typologie de sollicitations à exercer.

Cette technique est surtout pratique pour faire de simples et rapides calculs. Elle permet de calculer rapidement le dimensionnement et les caractéristiques d’une pièce.

Chez TFL SOLUTIONS, nos dessinateurs projeteurs qualifiés peuvent parfaitement vous aider dans cette tâche.

 

Les calculs de structure :

Lorsque les calculs mécaniques d’appliquent à des ensembles comme des structures, alors il faut utiliser un modèle de calculs.  Ainsi, chaque élément mécanique est représenté par une barre à laquelle on associe des propriétés physiques (section, inertie, matériau…).

La vérification par le calcul est une partie très importante de chaque projet de construction. Les bureaux de contrôles s’appuient sur des notes de calculs pour toute installation afin de justifier la sécurité de l’installation.

 

Il faut également savoir qu’il existe plusieurs types calculs de structure :

 

  • Calcul de structure statique linéaire matériau :

Le calcul de structure linéaire matériau permet d’indiquer les zones qui subissent des déformations mais ne permet pas de quantifier le niveau de plasticité ni d’indiquer une éventuelle rupture

  • Calcul de structure statique non linéaire matériau :

Le rôle du calcul de structure est d’exploiter la loi comportementale réelle du matériau pour les déformations.  Le calcul de structure non linéaire matériau indique par post-traitement d’éventuelles déformations plastiques et une rupture le cas échéant.

 

  • Calcul de structure non linéaire géométrique :

Le rôle des calculs de structure non linéaire géométrique est lorsqu’il y a de grandes déformations, il est impératif de recalculer la matrice de rigidité pour chaque calcul de structure.

 

 

Les principaux logiciels de calculs :

  • Pour l’orientation pluridisciplinaire :
    • ANSYS
    • Abaqus
    • RFEM
    • LS-DYNA
    • RADIOSS
    • Comsol Multiphysics
  • Pour l’orientation automobile :
    • Pam-Crash
  • Pour l’orientation aéronautique :
    • Nastran
    • Marc, SAMCEF
  • Code Aster
  • Pour les structures industrielles :
    • ICAB
    • Robot Structural Analysis
  • Maillage cellulaire Cast3M
  • CAESAR (tuyauteries industrielles)
  • VVD (appareils sous pression)
  • Excel

Quand et pourquoi faire appel aux bureaux d’études ?

En premier lieu, qu’est-ce qu’un bureau d’étude ?

Le terme « bureau d’études » désigne une structure chargée d’interpréter des données.

Composées d’ingénieurs et de techniciens, ces entreprises sont chargées de produire des études qui orientent et justifient les choix techniques d’un projet.

Les prestations proposées sont de nature intellectuelle : il s’agit d’effectuer des recommandations sur la base de calculs, de proposer des solutions pour réaliser les travaux et le cas échéant, de fournir une expertise concernant la qualité des réalisations.

Les Bureaux d’Études (BE) peuvent intervenir dans des domaines très variés, tels que le génie civil, l’industrie, l’environnement, l’informatique ou encore l’organisation du travail.

 

Quand et pourquoi faire appel à un bureau d’étude ?

Se faire accompagner pour mener à bien des projets professionnels d’une grande ampleur est un choix important. L’innovation et les technologies évoluent tellement vite qu’il est souvent nécessaire de s’appuyer sur des professionnels spécialisés dans le secteur.

Le bureau d’études regroupe des ingénieurs compétents pour travailler en commun avec des entreprises sur des projets divers et variés. Ces équipes allient plusieurs compétences afin de répondre à des besoins précis et techniques. Les avantages du cabinet d’ingénierie sont intéressants pour les entreprises.

Les principaux avantages de ces bureaux d’études :

  • Le grand savoir-faire du cabinet d’ingénierie

Le premier avantage pour l’entreprise qui travaille avec un bureau d’études est qu’elle peut profiter du savoir-faire des équipes d’ingénieurs.

Le cabinet d’études est composé de plusieurs salariés ou collaborateurs avec des spécialités plus ou moins différentes. Selon le bureau d’études, les collaborateurs peuvent être spécialisés dans un domaine particulier : l’environnement, l’industrie ou encore l’immobilier.

L’entreprise s’oriente ensuite vers un cabinet d’études adapté à ses besoins en fonction du thème de son projet. Cependant, certains bureaux d’études sont moins spécialisés et plus généralistes. Les équipes peuvent alors travailler sur des projets divers et variés. Les ingénieurs connaissent les derniers outils et les dernières technologies pour en faire profiter l’entreprise.

  • Les conseils du bureau d’études

Faire appel à un cabinet d’ingénierie permet surtout à l’entreprise de profiter de conseils professionnels. C’est d’ailleurs la première fonction du cabinet d’études : conseiller au mieux les clients.

Pour cela, les équipes commencent par comprendre le projet de l’entreprise. Ils peuvent analyser sa faisabilité en fonction des coûts, des normes juridiques et des délais. Cette première étape permet à l’entreprise d’être rassurée, si elle peut continuer à avancer sur son projet professionnel.

Ensuite, le cabinet d’ingénierie organise le déroulement du projet. L’équipe peut ainsi épauler le chef d’entreprise.

 

  • Une analyse technique réalisée par le cabinet d’ingénierie

Le cabinet agit aussi au niveau des analyses techniques sur le projet. Les collaborateurs ingénieurs peuvent étudier les matériaux nécessaires à la bonne construction du projet. Ces actions permettent à l’entreprise de concevoir un projet aux normes et conformes aux règles juridiques.

En définitive, se faire accompagner par un cabinet d’études permet à l’entreprise de maîtriser parfaitement tous les éléments de son projet. Elle connaît parfaitement les coûts et elle peut optimiser sa réalisation. Elle peut réaliser son projet de manière plus sereine et dans les délais. Ces points sont particulièrement essentiels pour réussir un projet professionnel.

 

Que font les bureaux d’études techniques ?

Le bureau d’étude produit des notes de calculs et dessin d’exécution très précis pour affiner les choix et dessins. Par exemple, lorsqu’un architecte imagine son projet en structure métallique, il va dessiner dans un premier temps :

– un système de poteaux et de poutre,
– avec des dimensions qui lui semblent cohérentes structurellement,
– et selon ce qu’il souhaite obtenir comme esthétique pour le bâtiment

dessin bureau etude

Exemple : https://formationbtph.blogspot.com/2019/06/projet-de-construction-metallique.html

  • Dimensionnement d’un hangar métallique
  • Calcul manuel
  • Modélisation numérique

 

Dans une deuxième phase, l’architecte envoie ses dessins au bureau d’étude. Celui-ci va calculer les dimensions exactes des poutres avec des logiciels spécialisés en fonction des charges qu’elles doivent supporter :
– poids de la toiture,
– de la menuiserie,
– force latérale liée au vent,
– poids hypothétique de la neige, etc.

Le métier de dessinateur projeteur

En quoi consiste le métier :

Pour arriver à la fabrication d’un produit, le passage au dessinateur est obligatoire : il est celui qui fait le lien entre le client et la production finale. Il part du cahier des charges du client pour créer et concevoir le produit voulu, faire éventuellement des calculs mécaniques et de simulation, puis faire les plans pour les envoyer à produire.

Les études et formations :

Les points d’entrée peuvent être divers et variés.

Les embauches au poste de dessinateur-projeteur mécanique se font généralement à partir de diplômes de niveau Bac +2 à +3.

Bac + 2

  • BTS Conception des produits industriels (BTS CPI)
  • BTS Conception et réalisation de carrosseries (BTS CRC)
  • BTS Conception et Industrialisation en Microtechnique (BTS CIM)
  • DUT Génie mécanique et productique (BTS GMP)
  • DUT Science et génie des matériaux (BTS SGM)
  •  …

 Bac + 3

  • Licence Concepteur en systèmes mécaniques
  • Licence pro métiers de l’industrie : conception de produits industriels
  • Licence pro métiers de l’industrie : mécanique
  • Licence professionnelle Technicien en Conception Mécanique (TCM)
  • Licence Conception et réalisation de systèmes automatiques
  • Licence professionnelle Chargé de Projet en Conception Mécanique Assisté par Ordinateur (CMAO)
  •  …

 

Le point de vue de l’un de nos dessinateurs, Nicolas HAINE :

Ses études :

Pour ma part, j’ai commencé un bac technologique (STI2D) option Ecologie et Environnement (EE), mais la meilleure option est Innovation Technologique et Éco-Conception (ITEC). J’ai ensuite passé un BTS Conception de Produit Industriel (CPI) en 2 ans, mais vous pouvez également faire un BTS Conception et Industrialisation en Microtechnique (CIM) ou encore un DUT Génie Mécanique et Productique (GMP). J’ai terminé par une licence professionnelle Technicien en Conception Mécanique (TCM), mais on peut également faire la licence professionnelle Chargé de Projet en Conception Mécanique Assisté par Ordinateur (CMAO).

 

Son interview :

  • Pourquoi avoir choisie cette filière ?

J’ai choisi cette filière car j’ai toujours été du genre à imaginer et créer toute sorte de choses, et ce métier m’a permis de mettre à profit cette imagination.

  • As-tu eu des difficultés à trouver cet emploi ? Comment ?

Je n’ai pas eu de grandes difficultés à trouver car mon « patron » faisait parti du jury lors de ma soutenance orale en licence et m’a proposé par la suite un entretien qui s’est avéré concluant.

  • Pour toi, quel est l’intérêt de faire ce métier ? 

Le métier de dessinateur est un passage obligatoire pour la fabrication d’un produit. Le dessinateur part d’un cahier des charges établit par le client afin de répondre aux contraintes données pour mener à bien le projet pour ensuite passer à la production et la mise en service/en vente.

  • Pour toi, quelles sont les qualités importantes pour faire ce métier ? 

Qualités requises : une remise en question constante, un travail d’équipe, une très bonne organisation, un minimum d’ingéniosité et de connaissances dans le domaine concerné.

  • Quelles sont les principales difficultés rencontrées dans ce métier ? 

Dans ce corps de métier, le plus difficile est de se remettre constamment en question car des erreurs sont courantes, même minime.

  • Quelles sont les perspectives d’évolutions ?

En tant que dessinateur, les perspectives d’évolution se résument principalement à mener une équipe de dessinateur, ou bien passer à un métier plus axé sur l’ingénierie avec des bonnes connaissances en calculs mécaniques.

 

Merci à Nicolas pour son interview.

Bureau d’études industriel

Nous sommes un bureau d’études spécialisé en ingénierie mécanique et mécatronique implanté à La Balme-de-Thuy en Haute-Savoie depuis 2007.

 

Nous faisons de la conception et l’amélioration des moyens de production, la conception de machines spéciales et/ou l’amélioration des processus de production, et la prise en charge d’études mécaniques au sein de notre bureau d’études ou de projets clés en mains.

 

Nos principaux domaines de compétences sont l’automobile, les fournitures de bureau, les sports extérieurs, les matériaux de construction, la robotique, le médical, l’agroalimentaire, les textiles techniques, et l’automobile. Pour les besoins en compétences complémentaires (logiciel par exemple).

Livraison clé en main.

 

Dans le but de vous rendre opérationnel dans les plus brefs délais, nous prenons en charge l’ensemble des étapes finales de votre projet. Selon les cas, ce service peut comprendre :

  • Mise en service sur site
  • Formation des utilisateurs
  • Réalisation de modes opératoires illustrés ou vidéo
  • Rédaction de notices utilisateurs
  • Maintenance

 

 

TFL-SOLUTIONS, conseille, conçoit, étudie, vos installations grâce à nos dessinateurs projeteurs compétents, toujours soucieux de fournir à nos clients et partenaires un travail de qualité reconnue depuis plus de 13 ans.

 

Nous sommes en mesure de nous déplacer rapidement afin d’échanger sur vos projets et vous proposer des solutions depuis nos bureaux.

 

Nous choisir c’est la garantie d’un travail bien fait avec la flexibilité et la réactivité qui font de nous des experts en études mécaniques depuis 13 ans.

 

 

Ingénieur Consulting

Un consultant en ingénierie est un ingénieur indépendant spécialisé dans un secteur, une fonction ou une phase de développement précis. Il peut exercer son activité dans des domaines variés mais qui nécessitent tous généralement des compétences particulières.

Il accompagne le client dans une ou plusieurs des phases du cycle de vie d’un projet, de la conception à la réalisation, il offre également des conseils stratégiques tant sur le plan technique qu’économique et intervient dans des domaines très variés qui peuvent toucher à la construction, l’énergie, l’environnement ou encore les infrastructures de transport.

Il utilise son expertise et l’expérience acquise sur des projets similaires afin d’offrir au client une assistance de qualité permettant de garantir le succès du projet.

Il peut évaluer la problématique du client, analyse les enjeux et détermine les solutions, les techniques, et les technologies les plus adaptées pour optimiser la réalisation du projet.

Il favorise les méthodes et techniques permettant d’optimiser la gestion du projet à court, moyen et long terme. Il rationalise les dépenses et réduit les coûts de construction, d’opération et d’entretien du projet.

 

Les principales missions d’un ingénieur consultant :

Les missions de l’ingénieur consultant couvrent les phases d’un projet, depuis sa conception jusqu’à sa réalisation.  En fonction de l’étendue de sa mission, l’ingénieur consultant est amené à réaliser différentes tâches, chez TFL SOLUTIONS, un ingénieur consultant réalise alors :

  • Des calculs mécaniques
  • Des études préalables
  • Des plans, des mises en plans
  • La conception du projet
  • L’avant-projet et le pré-dimensionnement
  • Le projet de dimensionnement définitif
  • La planification d’une réalisation, tant du point de vue technique qu’économique, et prévoir sa coordination et sa supervision
  • La gestion des éventuels problèmes

 

L’utilité d’un cahier des charges

1. Qu’est ce qu’un cahier des charges ?

Le cahier des charges fonctionnel permet de lister avec précision les attentes et les exigences du client. C’est un document qui contient tous les éléments permettant d’expliquer les demandes et exigences liées au projet :

C’est pourquoi, il est très utilisé dans de nombreux domaines (réalisation d’un produit, d’un projet web, d’un bâtiment, …).

Il a ainsi plusieurs fonctions :

  • Préciser et définir les objectifs et la finalité d’un projet,
  • Détailler le contexte du projet (contraintes techniques, parties prenantes, exigences particulières, charte graphique, jour de livraison, …)
  • Répertorier l’ensemble des besoins et les caractéristiques du projet
  • Identifier les contraintes, les intervenants
  • Rassembler tous les éléments pour les écrire dans un même document
  • Répartir les charges et les missions

La finalité du document est bien que les objectifs et les caractéristiques soient compris par tous dans le but que le projet aboutisse.

C’est un support qui reprend les aspects généraux et techniques et peut servir de base de travail.

2. Pourquoi les entreprises l’utilisent elles ?

Il existe 2 sortes d’utilisation pour les entreprises, l’utilisation interne et l’utilisation externe.

L’utilisation externe du cahier des charges

Un cahier des charges permet de cadrer un projet ou une mission. Il peut aussi être utilisé comme support organisationnel.

Le cahier des charges est un document servant à définir les critères de sélection lors d’un appel d’offre, il s’apparente à un contrat.

Il est important de le lire attentivement :

  • La sécurité (des personnes, des biens, assurances)
  • Les conditions de réalisation du projet (mise en place d’un chantier, horaires,
  • La tarification (tarifs, phases de règlements, conditions de paiement, pénalités)
  • Le planning et phasage de l’opération.
  • La répartition des missions, et des compétences requises.
  • Les critères techniques à respecter (matériaux à employer, conditions d’exécution, …).
  • Les conditions particulières (confidentialité).

L’utilisation interne du cahier des charges

La rédaction d’un cahier des charges est une démarche contraignante et qui peut être parfois compliquée. Elle est souvent utile car elle permet d’une part de clarifier le projet et d’autre part de communiquer autour du projet au sein de l’entreprise.

La clarification du projet en vue de rédiger le cahier des charges entraîne souvent une amélioration de définition du projet en lui-même (objectifs, caractéristiques)

Finalement, il contribue à clarifier le projet et à impliquer, voir mobiliser, un certain nombre de personnes, ce peut donc être un bon outil de management.

CE QUE L’ON SOUHAITE EVITER :

L’utilité d’un cahier des charges

 

Si vous souhaitez plus d’informations sur les cahiers des charges, appelez-nous.

C’est notre métier.