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Li Quan, analyse par éléments finis

Tigercat est réputée sur le marché pour fabriquer des produits de haute qualité, durables et soigneusement conçus. Chaque employé qui travaille sur une machine, de la phase de recherche à celle de développement, en passant par l’assistance après-vente, joue un rôle important dans le processus. Dans cette série, nous nous pencherons sur différents postes au sein de Tigercat, pour vous présenter les membres de l’équipe en charge de tâches spécialisées.

— Chris McMillan

Les designers et les ingénieurs Tigercat utilisent un logiciel de modélisation solide pour créer les pièces et les composants des machines. Ils génèrent ainsi une représentation en trois dimensions d'une machine afin de vérifier l'ajustement des pièces et de déceler des problèmes de conception, qui seraient plus difficiles à voir sur un dessin à plat. Un autre grand avantage est la possibilité d'effectuer des analyses par éléments finis (FEA) sur des composants structurels ou des machines entières.

L'analyse par éléments finis est une technique qui consiste à simuler des applications de machines réelles dans un environnement virtuel. Les ingénieurs sont alors en mesure d'évaluer les performances et la fiabilité des designs sous différents spectres de charge, en se basant sur des calculs de déformation, de contrainte, de pression et de durée de vie en fatigue.
Comparaison de cabine
La simulation d’analyse par éléments finis permet aux ingénieurs de visualiser la manière dont la cabine se comportera si elle est soumise à la charge spécifiée.
Li Quan est spécialiste en ingénierie de simulation de l'analyse par éléments finis chez Tigercat et possède plus de 25 ans d'expérience. Li a fait ses débuts dans le domaine de l'analyse par éléments finis en 1997 en travaillant sur l'équipement forestier chez Timberjack. Après avoir travaillé dans d'autres industries, y compris celles des machines de moulage par injection et de l'énergie nucléaire, Li est revenu à l'équipement forestier. Il travaille chez Tigercat depuis plus de dix ans.

Plutôt que de travailler dans un groupe de produits spécifique, Li agit en tant que spécialiste de l'analyse par éléments finis pour tous les groupes de produits. Ses tâches peuvent aller de la simulation de tests structurels de la cabine au travail sur les principaux composants de nouveaux produits.

Sécurité de la cabine

Toutes les cabines d'opérateurs doivent respecter les normes ISO et autres normes de conformité en matière de certification de la structure de protection, validées par le biais de tests réels en laboratoire. Les tests consistent à placer la cabine dans un grand dispositif et à appliquer des charges sur différentes zones à l'aide d'un gros vérin hydraulique.

Ces essais en laboratoire étant destructifs et coûteux, Li utilise l'analyse par éléments finis pour analyser chaque modèle de structure de protection de l’opérateur/système de protection en cas de retournement (la cabine et la structure de support) conformément aux normes pour lesquelles la cabine sera certifiée. La simulation d’analyse par éléments finis permet aux ingénieurs de visualiser la manière dont la cabine se comportera si elle est soumise à la charge spécifiée. En optimisant la conception, ils peuvent s'assurer que la déformation, la contrainte et la pression auxquelles la cabine est soumise se situent dans les limites acceptables.

Lorsque le test réel est effectué sur la cabine, le résultat est remarquablement similaire à la simulation. Cette méthode permet de réaliser des économies de temps et d'argent considérables, car le test destructif n'est effectué qu'une seule fois. Cela élimine presque entièrement le risque de devoir utiliser une deuxième cabine pour effectuer un test supplémentaire.

Analyse des contraintes

L'analyse des contraintes est effectuée sur des composants de grande taille tels que les flèches, les châssis et les trains de roulement. Li est chargé d'exécuter le logiciel d'analyse par éléments finis sur les modèles créés par l'ingénierie afin de trouver les zones susceptibles de se rompre sous l'effet de la charge. Le designer peut alors utiliser les données pour renforcer les zones vulnérables. Une autre tâche importante de Li consiste à analyser les composants qui ont subi une défaillance sur le terrain. Dans ce cas, Li utilise la technique de l’analyse par éléments finis pour déterminer les causes profondes, afin de pouvoir appliquer des mesures de
Le logiciel d'analyse par éléments finis est utilisé pour montrer la déformation de l’abatteuse-empileuse à nivellement en simulant une charge à l’extrémité de la flèche.
correction adaptées (telles que des kits de terrain et des modifications de conception) aux machines existantes et aux futurs produits afin d'éliminer le problème. Tigercat a récemment mis sur pied une équipe technique d'analyse par éléments finis, composée de membres représentant chaque groupe de produits. L'objectif de cette équipe est de partager les connaissances, d'élaborer des guides de conception et d'améliorer l'efficacité administrative.