FR3112298A1 - Procede de fourniture de valeurs de parametres d’une source de chaleur destinee a realiser un cordon de soudure entre deux plaques, programme d’ordinateur et dispositif correspondants - Google Patents

Procede de fourniture de valeurs de parametres d’une source de chaleur destinee a realiser un cordon de soudure entre deux plaques, programme d’ordinateur et dispositif correspondants Download PDF

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Hervé TOUBOUL Mathieu
Pierre-Olivier MARGUIN Virgile
François PICHOT
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Safran Aircraft Engines SAS
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Safran Aircraft Engines SAS
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Abstract

Ce procédé comporte : - la réception d’une valeur souhaitée d’au moins une caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) ; - la détermination de plusieurs échantillons des paramètres de la source de chaleur (104) ; - pour chaque échantillon, la détermination d’une valeur de chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) pour cet échantillon ; - plusieurs itérations successives des étapes suivantes : la détermination de points, dits extrapolés, à partir de points simulés, la détermination d’un point, dit cible, de la fonction, où chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) présente une valeur proche de la valeur souhaitée, et la détermination d’une valeur de chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) à partir des valeurs des paramètres de la source de chaleur (104) pour le point cible, afin d’obtenir un nouveau point simulé ; et - la fourniture des valeurs des paramètres de la source de chaleur (104) du point cible obtenu à la dernière itération. Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

PROCEDE DE FOURNITURE DE VALEURS DE PARAMETRES D’UNE SOURCE DE CHALEUR DESTINEE A REALISER UN CORDON DE SOUDURE ENTRE DEUX PLAQUES, PROGRAMME D’ORDINATEUR ET DISPOSITIF CORRESPONDANTS
La présente invention concerne un procédé de fourniture de valeurs de paramètres d’une source de chaleur destinée à réaliser un cordon de soudure entre deux plaques, ainsi qu’un programme d’ordinateur et un dispositif correspondants.
Il est connu de procéder comme suit pour obtenir des valeurs de paramètres d’une source de chaleur destinée à réaliser un cordon de soudure entre deux plaques.
Un utilisateur obtient une valeur souhaitée d’au moins une caractéristique spatiale du cordon de soudure.
L’utilisateur détermine une valeur de chaque caractéristique spatiale du cordon de soudure à partir des valeurs des paramètres de la source de chaleur, par simulation sur un maillage tridimensionnel des deux plaques. Un solveur thermomécanique avec calcul transitoire est généralement utilisé pour la simulation.
L’utilisateur répète l’étape précédente en changeant à la main les valeurs des paramètres de la source de chaleur jusqu’à trouver des valeurs donnant, pour chaque caractéristique spatiale considérée du cordon de soudure, une valeur proche de la valeur souhaitée.
Un inconvénient de ce procédé connu est qu’il nécessite que l’utilisateur maîtrise le fonctionnement du solveur, pour lui fournir des données d’entrée pertinentes, mais aussi pour interpréter la sortie du solveur. Or, l’utilisateur est souvent compétent dans les cordons de soudures, mais pas dans la simulation numérique.
Il peut ainsi être souhaité de prévoir un procédé de fourniture des valeurs de paramètres d’une source de chaleur destinée à réaliser un cordon de soudure entre deux plaques qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités.
Il est donc proposé un procédé de fourniture de valeurs de paramètres d’une source de chaleur destinée à réaliser un cordon de soudure entre deux plaques, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
  • la réception d’une valeur souhaitée d’au moins une caractéristique spatiale du cordon de soudure ;
  • la détermination de plusieurs échantillons des paramètres de la source de chaleur ;
  • pour chaque échantillon, la détermination d’une valeur de chaque caractéristique spatiale du cordon de soudure pour cet échantillon, par simulation sur un maillage tridimensionnel des deux plaques, afin d’obtenir un point, dit simulé, d’une fonction reliant la ou les caractéristiques spatiales du cordon de soudure aux paramètres de la source de chaleur ;
  • plusieurs itérations successives des étapes suivantes :
    • la détermination de points, dits extrapolés, de la fonction par extrapolation à partir des points simulés,
    • la détermination d’un point, dit cible, de la fonction, où chaque caractéristique spatiale du cordon de soudure présente une valeur proche de la valeur souhaitée, et
    • la détermination d’une valeur de chaque caractéristique spatiale du cordon de soudure à partir des valeurs des paramètres de la source de chaleur pour le point cible, par simulation sur le maillage tridimensionnel des deux plaques, afin d’obtenir un nouveau point simulé venant compléter les autres points simulés ; et
  • la fourniture des valeurs des paramètres de la source de chaleur du point cible obtenu à la dernière itération.
Ainsi, l’invention fournit un procédé robuste et fiable de fourniture des paramètres de la source de chaleur, ne nécessitant pas de connaissance particulière en simulation numérique et pouvant être facilement automatisé en étant mis en œuvre par un système informatique.
De façon optionnelle, le procédé comporte en outre une étape de réception de positions de mesure dans le maillage et chaque détermination d’une valeur de chaque caractéristique spatiale du cordon de soudure est réalisée à partir d’une évolution temporelle d’une température relevée à chaque position de mesure.
De façon optionnelle également, les positions de mesure sont situées à des intersections d’une grille et l’étape de réception des positions de mesure dans le maillage comporte une étape de réception d’au moins un parmi : un pas de la grille et une dimension de la grille.
De façon optionnelle également, le procédé comporte en outre les étapes suivantes :
  • la réception d’une dimension d’au moins une des plaques ; et
  • la détermination du maillage en modifiant un maillage de référence de deux plaques à partir de la dimension reçue.
De façon optionnelle également, la dimension reçue est une épaisseur d’au moins une des plaques, le maillage de référence comporte des points ayant des coordonnées selon une direction d’une épaisseur, dite de référence, d’au moins une des deux plaques maillées par le maillage de référence, et l’étape de détermination du maillage comporte la transformation de ces coordonnées par une homothétie avec un rapport égal à un ratio entre l’épaisseur de référence et l’épaisseur reçue.
De façon optionnelle également, le maillage de référence modifié est sélectionné parmi un ensemble de maillages de référence.
De façon optionnelle également, les maillages de référence de l’ensemble ont été préalablement utilisés dans des simulations de référence respectives de cordons de soudure validées par comparaison avec respectivement les cordons de soudure réellement réalisés.
De façon optionnelle également, l’étape de détermination des échantillons est réalisée par échantillonnage pseudo-aléatoire, par exemple latin hypercube.
Il est également proposé un programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’invention, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
Il est également proposé un dispositif de fourniture de valeurs de paramètres d’une source de chaleur destinée à réaliser un cordon de soudure entre deux plaques, caractérisé en ce qu’il comporte :
  • un module d’interface conçu pour recevoir une valeur souhaitée d’au moins une caractéristique spatiale du cordon de soudure ;
  • un module d’échantillonnage conçu pour déterminer plusieurs échantillons des paramètres de la source de chaleur ;
  • un module de caractérisation spatiale conçu, pour chaque échantillon, pour déterminer une valeur de chaque caractéristique spatiale du cordon de soudure pour cet échantillon, en utilisant une simulation sur un maillage tridimensionnel des deux plaques, afin d’obtenir un point, dit simulé, d’une fonction reliant la ou les caractéristiques spatiales du cordon de soudure aux paramètres de la source de chaleur ;
  • un module d’extrapolation conçu pour déterminer des points, dits extrapolés, de la fonction par extrapolation à partir des points simulés ; et
  • un module de recherche conçu pour déterminer un point, dit cible, de la fonction, où chaque caractéristique spatiale du cordon de soudure présente une valeur proche de la valeur souhaitée ;
dans lequel module de caractérisation spatiale est en outre conçu pour déterminer une valeur de chaque caractéristique spatiale du cordon de soudure à partir des valeurs des paramètres de la source de chaleur pour le point cible, en utilisant une simulation sur le maillage tridimensionnel des deux plaques, afin d’obtenir un nouveau point simulé venant compléter les autres points simulés.
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue tridimensionnelle de deux plaques accolées l’une à l’autre et d’une source de chaleur destinée à réaliser un cordon de soudure entre les deux plaques,
la figure 2 est une vue tridimensionnelle des deux plaques de la figure 1, une fois le cordon de soudure réalisé,
la figure 3 est une représentation simplifiée d’un dispositif selon l’invention, de fourniture de valeurs de paramètres de la source de chaleur des figures 1 et 2,
la figure 4 est un schéma-blocs illustrant les étapes d’un procédé selon l’invention, de réalisation du cordon de soudure de la figure 2,
la figure 5 est une vue tridimensionnelle des deux plaques des figures 1 et 2, avec un maillage tridimensionnel de ces deux plaques,
la figure 6 est une vue tridimensionnelle des deux plaques des figures 1, 2 et 5, avec une grille de mesure, et
la figure 7 est une vue de face de la grille de mesure de la figure 6.
En référence à lafigure 1, deux plaques P1, P2 destinées à être soudées par un cordon de soudure sont représentées. Dans l’exemple décrit, les plaques P1, P2 sont coplanaires et présentent une même épaisseur e et des bords droits respectifs accolés l’un à l’autre de manière à former une jonction J entre elles. C’est au niveau de cette jonction J que le cordon de soudure est destiné à être formé, en faisant avancer, le long de la jonction J, une buse 102 projetant une source de chaleur 104 en direction de la jonction J d’un côté des deux plaques P1, P2, appelé côté endroit. L’autre côté est appelé côté envers. La buse 102, et donc également la source de chaleur 104, est destinée à avancer à une vitesse de soudure VS constante dans l’exemple décrit.
Le cordon de soudure formé est représenté sur lafigure 2où il est désigné par la référence 202. Comme cela est visible sur cette figure, le cordon de soudure 202 présente, perpendiculairement à la jonction J, une largeur L1 du côté endroit, appelée largeur endroit, et une largeur L2 du côté envers, appelée largeur envers.
En référence à lafigure 3, un exemple de dispositif 300 selon l’invention va à présent être décrit. Ce dispositif 300 est conçu pour fournir des valeurs de paramètres de la source de chaleur 104 destinée à réaliser le cordon de soudure 202 entre les deux plaques P1, P2.
Dans l'exemple décrit, le dispositif 300 est un système informatique comportant une unité de traitement 304 (telle qu’un microprocesseur) et une mémoire principale 306 (telle qu’une mémoire RAM, de l’anglais « Random Access Memory ») accessible par l’unité de traitement 304. Le système informatique 302 comporte en outre une mémoire de masse 308 (telle qu’un disque dur, local ou distant et accessible via un réseau de communication) dans laquelle est enregistré un programme d'ordinateur 310 contenant des instructions pour l’unité de traitement 304. Ce programme d’ordinateur 310 est destiné à être chargé dans la mémoire principale 306, afin que l’unité de traitement 304 exécute ses instructions. Les instructions du programme d’ordinateur 310 sont organisées en modules logiciels qui seront décrits par la suite.
Alternativement, tout ou partie de ces modules pourrait être implémenté sous forme de modules matériels, c'est-à-dire sous forme d'un circuit électronique, par exemple micro-câblé, ne faisant pas intervenir de programme d'ordinateur.
Une base de données 312 est également enregistrée dans la mémoire de masse 308. Cette base de données 312 donne, pour chacun de plusieurs matériaux, une température de fusion de ce matériau et des lois de comportements de ce matériau.
En outre, une ou plusieurs simulations de référence 314 sont enregistrées dans la mémoire de masse 308. Chaque simulation de référence 314 comporte un modèle d’entrée pour un solveur 317 qui sera décrit plus loin, pour qu’il simule un cordon de soudure entre deux plaques. Chaque modèle d’entrée comporte notamment un maillage des plaques qui font l’objet de la simulation. Il comporte en outre un ou des matériaux dans lesquels ces plaques sont formées et des paramètres de la source de chaleur utilisée dans la simulation, comme les paramètres qui seront détaillés plus loin. Chaque simulation de référence 314 comporte en outre un résultat de cette simulation, en particulier des valeurs de paramètres du cordon de soudure obtenu par cette simulation, comme les paramètres qui seront détaillés plus loin.
Le dispositif 300 comporte en outre une interface homme/machine 316 comportant par exemple un dispositif de sortie tel qu’un dispositif d’affichage (par exemple un écran) et un dispositif d’entrée tel qu’un clavier et/ou une souris.
Les modules du programme d’ordinateur 310 vont à présent être rapidement décrits. Les fonctions qu’ils réalisent seront décrites plus en détail en référence à la figure 4.
Le programme d’ordinateur 310 comporte tout d’abord le solveur 317. Il s’agit d’un solveur au moins thermique avec calcul transitoire. Dans l’exemple décrit, il s’agit d’un solveur thermomécanique. Le solveur 317 est conçu pour simuler au cours du temps la réalisation d’un cordon de soudure entre deux plaques à partir d’un modèle d’entrée, c’est-à-dire pour fournir au moins l’évolution au cours du temps de la température de chaque point du maillage du modèle d’entrée qui lui est fourni.
Le programme d’ordinateur 310 comporte en outre un module d’interface 318 conçu pour recevoir des informations d’un utilisateur, par exemple au travers de l’interface homme/machine 316.
Le programme d’ordinateur 310 comporte en outre un module d’initialisation 320 conçu pour préparer des données d’entrée à fournir au solveur 317.
Le programme d’ordinateur 310 comporte en outre un module d’échantillonnage 322 conçu pour fournir des échantillons des paramètres de la source de chaleur 104 et pour les fournir successivement au solveur 317 en compléments des données d’entrée déterminées par le module d’initialisation 320.
Le programme d’ordinateur 310 comporte en outre un module de mesure 326 conçu pour fournir, à partir de la sortie du solveur 317, l’évolution au cours du temps d’au moins la température à une pluralité de positions de mesure préalablement définies au travers du module d’interface 328.
Le programme d’ordinateur 310 comporte en outre un module de caractérisation spatiale 328 conçu pour fournir des caractéristiques spatiales du cordon de soudure 202 à partir des évolutions temporelles d’au moins la température aux positions de mesure.
Ainsi, pour chaque échantillon, un point, dit simulé, d’une fonction reliant la ou les caractéristiques spatiales L1, L2 du cordon de soudure 202 aux paramètres PS, GS, VS de la source de chaleur 104, est obtenu.
Le programme d’ordinateur 310 comporte en outre un module d’extrapolation 330 conçu pour fournir des points extrapolés à partir des points simulés.
Le programme d’ordinateur 310 comporte en outre un module de recherche 332 conçu pour rechercher un point cible de la fonction, c’est-à-dire un point dont les valeurs du cordon de soudure 202 sont proches de valeurs souhaitées reçues par le module d’interface 318. Le module de recherche 332 est en outre conçu pour fournir au solveur 317 les valeurs des paramètres de la source de chaleur 104 du point cible trouvé, afin d’obtenir un nouveau point simulé.
En référence à la figure 4, un exemple de procédé 400 selon l’invention de réalisation d’un cordon de soudure, va à présent être décrit.
Au cours d’une étape 402, des simulations de cordons de soudure entre des paires de plaques sont réalisées.
Au cours d’une étape 404, les simulations réalisées sont respectivement comparées avec les cordons de soudures réellement obtenus afin de sélectionner les simulations valides, c’est-à-dire celles représentant fidèlement le cordon de soudure réellement obtenu.
Au cours d’une étape 406, au moins une simulation sélectionnée à l’étape 404 est enregistrée dans la mémoire de masse 308 en tant que simulation de référence 314.
Au cours d’une étape 408, le module d’interface 318 reçoit d’un utilisateur des valeurs souhaitées de paramètres du cordon de soudure 202 entre les plaques P1, P2.
Les paramètres du cordon de soudure 202 reçus par le module d’interface 318 comportent en particulier une valeur souhaitée d’au moins une caractéristique spatiale du cordon de soudure 202. Dans l’exemple décrit, les caractéristiques spatiales sont la longueur endroit L1 et la longueur envers L2 du cordon de soudure 202. Alternativement, une caractéristique spatiale du cordon de soudure 202 pourrait être l’aire d’une face transversale du cordon de soudure 202. Les autres paramètres du cordon de soudure 202 comportent, toujours dans l’exemple décrit, un ou plusieurs parmi : l’épaisseur e des plaques P1, P2, un ou des matériaux dans lesquels les plaques P1, P2 sont formées et la vitesse de soudure VS.
Au cours d’une étape 410, le module d’initialisation 320 récupère, depuis la base de données 312, la température de fusion et les lois de comportement de chaque matériau reçu à l’étape 408.
Au cours d’une étape 412, le module d’interface 318 reçoit d’un utilisateur une sélection d’une simulation de référence 314. L’utilisateur peut ainsi sélectionner une simulation de référence dont le modèle d’entrée est proche du cordon de soudure 202 souhaité.
Alternativement, le module d’interface 318 reçoit des caractéristiques géométriques des plaques P1, P2 et/ou le ou les matériaux dans lesquels elles sont formées et/ou des paramètres du cordon de soudure 202 (comme les paramètres détaillés précédemment). Le module d’initialisation 320 sélectionne alors la simulation de référence 314 la plus proche des informations reçues.
Au cours d’une étape 414, le module d’initialisation 320 récupère le maillage de la simulation de référence sélectionnée à l’étape 412. Ce maillage est appelé par la suite maillage de référence et noté M*.
Au cours d’une étape 415, pour déterminer un maillage M des plaques P1, P2 (représenté sur lafigure 5), le module d’initialisation 320 modifie le maillage de référence M* à partir d’au moins une dimension des plaques P1, P2, à savoir dans l’exemple décrit l’épaisseur e reçue à l’étape 408. Les points du maillage de référence M* ont des coordonnées respectives selon une direction d’une épaisseur, dite de référence, d’au moins une des deux plaques maillées par ce maillage de référence M*. Ainsi, la détermination du maillage M comporte la transformation de ces coordonnées par une homothétie dans la direction de l’épaisseur de référence avec un rapport égal à un ratio entre l’épaisseur de référence et l’épaisseur e : où Z* est la coordonnée dans la direction de l’épaisseur de référence d’un point du maillage de référence M* et Z la coordonnée du même point dans le maillage M.
De préférence, les coordonnées des points du maillage de référence M* dans les autres directions orthogonales sont laissées inchangées, et sont donc identiques dans le maillage M.
L’utilisation d’un maillage de référence M* pour déterminer le maillage M permet de profiter d’un retour d’expérience sur les simulations déjà réalisées. En particulier, le fait de partir d’un maillage de référence M* ayant déjà donné de bons résultats permet d’augmenter les chances que le maillage M soit suffisamment convergé, c’est-à-dire qu’il permette au solveur 317 de fournir une cartographie représentative du cordon de soudure réel.
Au cours d’une étape 416, le module d’interface 318 reçoit d’un utilisateur des positions de mesure dans le maillage M. Ces positions de mesure constituent des « capteurs virtuels » qui ne sont pas obligatoirement situés sur des points du maillage M. De préférence, les positions de mesure sont positionnées sur une grille transversale au cordon de soudure 202.
Cette grille est représentée sur lafigure 6où elle est désignée par la référence G. La grille G présente des intersections sur au moins une partie desquelles les capteurs virtuels sont positionnés. De préférence, la grille G présente une hauteur au moins égale à l’épaisseur e des plaques P1, P2. Dans les modes de réalisation où la grille G est utilisée, le module d’interface 118 reçoit par exemple de la part de l’utilisateur des paramètres de la grille G comme par exemple un ou plusieurs parmi : un pas horizontal PH (parallèlement au côté endroit et/ou envers), une largeur de grille LG (perpendiculairement au côté endroit et/ou envers) et un pas vertical PV (perpendiculairement au côté endroit et/ou envers).
De retour à lafigure 4, au cours d’une étape 418, le module d’échantillonnage 322 détermine plusieurs échantillons de paramètres de la source de chaleur 104. Ces paramètres comportent par exemple au moins un parmi : un paramètre de puissance PS de la source de chaleur 104, plusieurs paramètres GS caractérisant une géométrie tridimensionnelle de la source de chaleur 104 et la vitesse de soudure VS. Chaque échantillon regroupe ainsi des valeurs des paramètres PS, GS, VS de la source de chaleur 104. De préférence, cette détermination des échantillons est réalisée par un échantillonnage pseudo aléatoire. Dans l’exemple décrit, l’échantillonnage pseudo aléatoire est le latin hypercube. Dans ce cas, au moins trente échantillons sont de préférence sélectionnés.
Au cours d’une étape 420, le programme d’ordinateur 310 détermine, pour chaque échantillon, une valeur de chaque caractéristique spatiale L1, L2 du cordon de soudure 202 pour les valeurs des paramètres PS, GS, VS de la source de chaleur 104 de l’échantillon considéré. Plus précisément, cette détermination utilise une simulation réalisée par le solveur 317 sur le maillage M. L’étape 420 permet ainsi d’obtenir, pour chaque échantillon, un point, dit simulé, de la fonction reliant la ou les caractéristiques spatiales L1, L2 du cordon de soudure aux paramètres PS, GS, VS de la source de chaleur 104.
Dans l’exemple décrit, l’étape 420 comporte les étapes 422, 424, 426 suivantes.
Au cours d’une étape 422, le solveur 317 reçoit les valeurs des paramètres de la source de chaleur 104 de l’échantillon en cours, le maillage M, la vitesse de soudure VS, la température fusion et les lois de comportement de chaque matériau des plaques P1, P2. Le solveur 317 réalise alors une simulation au moins thermique de la soudure en résolvant des équations de la chaleur, telles que l’équation de Fourier (dans laquelle q désigne ici la quantité de chaleur) :
Dans un mode de réalisation, la simulation réalisée peut aussi être mécanique, en complément de l’aspect thermique.
Le solveur 317 fournit alors en sortie une cartographie du cordon de soudure 202. Cette cartographie indique l’évolution au cours du temps de la température (et éventuellement du déplacement) de chaque point du maillage M.
Au cours d’une étape 424, le module de mesure 326 détermine, à partir de la cartographie fournie par le solveur 317, l’évolution temporelle de la température et, le cas échéant du déplacement, à chaque position de mesure.
Au cours d’une étape 426, le module de caractérisation spatiale 328 détermine au moins une caractéristique spatiale du cordon de soudure 202, la dimension endroit L1 et la dimension envers L2 dans l’exemple décrit, à partir d’au moins une partie des évolutions temporelles d’au moins une partie des positions de mesure. Dans l’exemple décrit, le module de caractérisation spatiale 328 détermine, pour chaque position de mesure, la température maximale atteinte et la compare à la température de fusion du matériau à cette position de mesure. Le module de caractérisation spatiale 328 détermine alors le nombre de positions de mesure consécutives situées du côté endroit des plaques P1, P2 dont la température maximale dépasse la température de fusion et en déduit la longueur endroit L1 du cordon de soudure 202. Cette longueur endroit L1 est par exemple prise égale au nombre déterminé (auquel on retranche 1) multiplié par le pas horizontal PH de la grille G. De manière similaire, dans l’exemple décrit, le module de caractérisation spatiale 328 détermine le nombre de positions de mesure consécutives situées du côté envers des plaques P1, P2 dont la température maximale dépasse la température de fusion et en déduit la longueur envers L2 du cordon de soudure 202. Cette longueur envers L2 est par exemple prise égale au nombre déterminé (auquel on retranche 1) multiplié par le pas horizontal PH de la grille G.
Lafigure 7illustre la zone 702 de la grille G regroupant les intersections où la température maximale dépasse la température de fusion et la zone 704 regroupant les intersections où la température maximale reste inférieure à la température de fusion.
L’utilisation des capteurs virtuels permet au programme d’ordinateur 310 de déterminer les caractéristiques spatiales L1, L2 d’une manière stable d’une détermination à l’autre.
Dans le cas où l’aire transversale du cordon de soudure 202 est utilisée comme caractéristique spatiale, le module de caractérisation spatiale 328 détermine cette aire par exemple à partir du nombre de positions de mesure dont la température maximale dépasse la température de fusion (c’est-à-dire le nombre d’intersections de la grille G comprises dans la zone 702), du pas horizontal PH et du pas vertical PV.
Dans d’autres modes de réalisation, l’évolution au cours du temps du déplacement au moins une partie des positions de mesure peut également être utilisée pour déterminé une caractéristique spatiale du cordon de soudure 202.
De retour à lafigure 4, à la fin de l’étape 420, un ensemble de points simulés est ainsi obtenu.
Le procédé 400 comporte alors plusieurs itérations successives des étapes 428, 430, 432 suivantes.
Au cours d’une étape 428, le module d’extrapolation 330 détermine des points, dits extrapolés, de la fonction par extrapolation à partir des points simulés.
Au cours d’une étape 430, le module de recherche 332 détermine un point de la fonction, dit point cible, où chaque caractéristique spatiale L1, L2 du cordon de soudure 202 présente une valeur proche de la valeur souhaitée.
Au cours d’une étape 432, le module de caractérisation spatiale 328 détermine (par exemple de la même manière que décrit précédemment) une valeur de chaque caractéristique spatiale L1, L2 du cordon de soudure 202 à partir des valeurs des paramètres PS, GS, VS de la source de chaleur 104 pour le point cible. Ainsi, un nouveau point simulé de la fonction est obtenu, ce point regroupant les valeurs des paramètres PS, GS, VS de la source de chaleur 104 pour le point cible et la valeur de chaque caractéristique spatiale L1, L2 du cordon de soudure 202 obtenue à l’étape 432. Ce nouveau point simulé vient compléter les autres points simulés pour l’itération suivante.
La réitération des étapes 428, 430, 432 précédentes est de préférence stoppée lorsqu’une condition prédéfinie est réalisée, par exemple après un nombre prédéfini d’itérations ou bien lorsque les valeurs des caractéristiques spatiales L1, L2 trouvées à la dernière itération sont très proches des valeurs trouvées à l’itération précédente.
Au cours d’une étape 434, le programme d’ordinateur 310 fournit les valeurs des paramètres PS, GS, VS de la source de chaleur 302 du point cible obtenu à la dernière itération des étapes 428, 430, 432.
Au cours d’une étape 436, le cordon de soudure 302 est réalisé à partir de la source de chaleur 104 paramétrée suivant les valeurs fournies par le programme d’ordinateur 310.
Il apparaît clairement qu’un procédé tel que celui décrit précédemment permet d’obtenir des paramètres de la source de chaleur donnant le cordon de soudure souhaité.
On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.
Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.

Claims (10)

  1. Procédé (400) de fourniture de valeurs de paramètres d’une source de chaleur (104) destinée à réaliser un cordon de soudure (202) entre deux plaques (P1, P2), caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
    • la réception (408) d’une valeur souhaitée d’au moins une caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) ;
    • la détermination (418) de plusieurs échantillons des paramètres de la source de chaleur (104) ;
    • pour chaque échantillon, la détermination (420) d’une valeur de chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) pour cet échantillon, par simulation sur un maillage tridimensionnel (M) des deux plaques (P1, P2), afin d’obtenir un point, dit simulé, d’une fonction reliant la ou les caractéristiques spatiales (L1, L2) du cordon de soudure (202) aux paramètres de la source de chaleur (104) ;
    • plusieurs itérations successives des étapes suivantes :
      • la détermination (428) de points, dits extrapolés, de la fonction par extrapolation à partir des points simulés,
      • la détermination (430) d’un point, dit cible, de la fonction, où chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) présente une valeur proche de la valeur souhaitée, et
      • la détermination (432) d’une valeur de chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) à partir des valeurs des paramètres de la source de chaleur (104) pour le point cible, par simulation sur le maillage tridimensionnel (M) des deux plaques (P1, P2), afin d’obtenir un nouveau point simulé venant compléter les autres points simulés ; et
    • la fourniture (434) des valeurs des paramètres de la source de chaleur (104) du point cible obtenu à la dernière itération.
  2. Procédé (400) selon la revendication 1, comportant en outre une étape de réception (416) de positions de mesure dans le maillage (M) et dans lequel chaque détermination (420, 432) d’une valeur de chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) est réalisée à partir d’une évolution temporelle d’une température relevée à chaque position de mesure.
  3. Procédé (400) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les positions de mesure sont situées à des intersections d’une grille (G) et dans lequel l’étape de réception (416) des positions de mesure dans le maillage (M) comporte une étape de réception d’au moins un parmi : un pas (PH, PV) de la grille (G) et une dimension (LG) de la grille (G).
  4. Procédé (400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comportant en outre les étapes suivantes :
    • la réception (408) d’une dimension (e) d’au moins une des plaques (P1, P2) ; et
    • la détermination (415) du maillage (M) en modifiant un maillage de référence de deux plaques à partir de la dimension (e) reçue.
  5. Procédé (400) selon la revendication 4, dans lequel la dimension (e) reçue est une épaisseur d’au moins une des plaques (P1, P2), dans lequel le maillage de référence comporte des points ayant des coordonnées selon une direction d’une épaisseur, dite de référence, d’au moins une des deux plaques maillées par le maillage de référence, et dans lequel l’étape de détermination (415) du maillage (M) comporte la transformation de ces coordonnées par une homothétie avec un rapport égal à un ratio entre l’épaisseur de référence et l’épaisseur (e) reçue.
  6. Procédé (400) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le maillage de référence modifié est sélectionné parmi un ensemble de maillages de référence.
  7. Procédé (400) selon la revendication 6, dans lequel les maillages de référence de l’ensemble ont été préalablement utilisés dans des simulations de référence (314) respectives de cordons de soudure validées par comparaison (404) avec respectivement les cordons de soudure réellement réalisés.
  8. Procédé (400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’étape de détermination (420) des échantillons est réalisée par échantillonnage pseudo-aléatoire, par exemple latin hypercube.
  9. Programme d’ordinateur (310) téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
  10. Dispositif (300) de fourniture de valeurs de paramètres d’une source de chaleur (104) destinée à réaliser un cordon de soudure (202) entre deux plaques (P1, P2), caractérisé en ce qu’il comporte :
    • un module d’interface (318) conçu pour recevoir une valeur souhaitée d’au moins une caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) ;
    • un module d’échantillonnage (322) conçu pour déterminer plusieurs échantillons des paramètres de la source de chaleur (104) ;
    • un module de caractérisation spatiale (328) conçu, pour chaque échantillon, pour déterminer une valeur de chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) pour cet échantillon, en utilisant une simulation sur un maillage tridimensionnel (M) des deux plaques (P1, P2), afin d’obtenir un point, dit simulé, d’une fonction reliant la ou les caractéristiques spatiales (L1, L2) du cordon de soudure (202) aux paramètres de la source de chaleur (104) ;
    • un module d’extrapolation (330) conçu pour déterminer des points, dits extrapolés, de la fonction par extrapolation à partir des points simulés ; et
    • un module de recherche (332) conçu pour déterminer un point, dit cible, de la fonction, où chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) présente une valeur proche de la valeur souhaitée ;
    dans lequel module de caractérisation spatiale (328) est en outre conçu pour déterminer une valeur de chaque caractéristique spatiale (L1, L2) du cordon de soudure (202) à partir des valeurs des paramètres de la source de chaleur (104) pour le point cible, en utilisant une simulation sur le maillage tridimensionnel (M) des deux plaques (P1, P2), afin d’obtenir un nouveau point simulé venant compléter les autres points simulés.
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