Problématique : Comment la numérisation 3D et Geomagic Design X permettent-elles d’évaluer efficacement le fonctionnement d’un pont tournant avant sa remise en service ?
Un pont tournant, dépendant d’un quai à la terre ferme dans un système de quais côtiers au nord-ouest, avait été mis hors service et laissé en position ouverte après deux incidents qui l’avaient déformé. Une compagnie de ferries souhaitait l’utiliser pour garer des voitures, nécessitant sa remise en état.
Cependant, un dilemme se posait : pour tester son bon fonctionnement, le pont devait être fermé, mais si ce dernier ne fonctionnait pas correctement, il risquait de se bloquer, correspondant à l’accès au quai. Ne pouvant effectuer de tests physiques, l’entreprise a opté pour une solution virtuelle. En créant un jumeau numérique du pont grâce à un scanner laser à longue portée, elle a pu simuler le mouvement du pont et vérifier son fonctionnement avant de procéder à sa fermeture.
Numérisation d’un pont tournant
Cette approche innovante a été développée par le spécialiste de la mesure 3D OR3D, basé en Angleterre, et son directeur des services, Robert Wells. L’entreprise britannique a utilisé un scanner laser 3D longue portée, pour numériser tous les détails du pont, et Geomagic Design X pour traiter les données de numérisation et créer un modèle CAO destiné au logiciel de simulation.
En une seule journée de travail, une équipe de deux personnes a réalisé 120 numérisations haute définition. Les données ont été vérifiées dans le logiciel d’acquisition avant d’être téléchargées dans Geomagic Design X. Sean Kean, ingénieur d’application chez OR3D, a ensuite modélisé le pont, la zone environnante, les pièces de connexion, l’axe central, le chemin de roulement et les blocs supportant le pont en position ouverte.
Précision de l’essence
La modélisation et le traitement des données ont pris quelques jours en raison de la taille et de la complexité du modèle et des exigences de précision.
« Une fois le pont modélisé dans Design X, nous avons effectué des simulations et constaté que le pont allait entrer en collision dans une certaine position », explique M. Kean. « Cela a donné à l’entreprise la confiance nécessaire pour l’essayer en situation réelle.
La simulation indiquait que le pont heurterait une autre surface de deux ou trois millimètres. Cette prédiction s’est avérée exacte lors des essais en conditions réelles. « Nous n’aurions pas pu simuler cela correctement sans la précision des données de numérisation et du modèle CAO. En réalité, Geomagic Design X est le seul logiciel capable de le faire », explique M. Kean.
Quelques fonctions ont joué un rôle essentiel dans l’obtention de ce niveau de précision. Tout d’abord, il y a le MeshSketch et l’analyse des écarts, deux des outils préférés de Kean. « Dans l’esquisse, nous pouvons immédiatement vérifier l’écart entre les entités primitives de l’esquisse, qu’il s’agisse d’une ligne, d’un arc ou même d’une spline, et les données, ce qui nous permet de voir à quel point nous dessinons avec précision », explique-t-il.
L’analyse des écarts en 3D permet à M. Kean de voir l’écart entre la surface qu’il a créée et les données de numérisation à l’aide d’une carte de couleurs. C’est essentiel pour comprendre à quel point il a bien modélisé la pièce. « Connaître la précision de notre modélisation nous permet de revenir vers le client et de lui dire en toute confiance ce qui va arriver au pont. Sans ce retour d’information constant que vous obtenez de Geomagic Design X, il est très difficile de bien modéliser », explique-t-il.
Plus qu’une CAO traditionnelle
Kean a choisi Geomagic Design X car il combine toutes les techniques de modélisation traditionnelles essentielles d’un logiciel de CAO, tout en offrant les fonctionnalités nécessaires pour une édition efficace.
La rétroconception du pont à l’aide d’une solution de CAO ordinaire ne permettrait pas d’obtenir le même niveau de qualité, selon M. Kean. « La plupart des logiciels de CAO actuels peuvent gérer un certain format de maillage, mais ils sont loin de pouvoir gérer la gamme de formats de maillage de Design X. »
Un autre domaine dans lequel Geomagic Design X surpasse les logiciels de CAO est celui des grands ensembles de données. « Les données terrestres, comme celles avec lesquelles nous avons travaillé dans ce projet, sont énormes. Les logiciels de CAO traditionnels ne peuvent pas gérer des données de cette taille. Au départ, nous parlons probablement de quelques centaines de millions de points, puis nous les décimons. Mais la décimation est une autre chose que l’on ne peut pas faire avec les logiciels de CAO traditionnels », explique M. Kean.
Geomagic Design X lui offre à la fois la puissance nécessaire pour traiter des données volumineuses et la possibilité de décimer ces données, ce qui permet d’accélérer la modélisation CAO. « Les logiciels de CAO traditionnels se seraient bloqués à ce moment-là », explique M. Kean.
Lorsque OR3D a livré le modèle et la simulation, son client a été impressionné par la clarté et la précision des données. Ces résultats ont été rendus possibles grâce à la combinaison du dispositif de numérisation et des puissantes capacités du logiciel. « Aucun autre logiciel de rétro-ingénierie n’est capable d’offrir une capacité de modélisation comparable à celle de Design X », affirme M. Kean.
* Etude de cas réalisée avec le logiciel Design X pro.
Source : Oqton