Troy, Michigan, avril 2019

Lors de la dernière édition du JEC World 2019, le démonstrateur Sit-Ski développé par un consortium de pôles d’excellence présents au Royaume-Uni a suscité beaucoup d’intérêt et de passage sur le stand Altair.

Permettant aux personnes ayant un handicap au niveau des membres inférieurs de s’aventurer sur les pentes de montagne et de retrouver les sensations fortes des sports d’hiver, ce dispositif original comprend une chaise fermée en fibre de carbone composite, fixée à un seul ski, via un ressort à lames composite et des pièces innovantes en titane imprimé 3D.

De nombreux échanges avec des athlètes ont mis en évidence des fonctionnalités nécessaires, ainsi que des aspects pratiques du déplacement de leur équipement dans les stations de ski. En examinant les performances des skis assis existants, puis en construisant des modèles cinématiques du sous-système de suspension, un nouveau produit a été conçu pour améliorer les performances des skieurs, tout en mettant en valeur les technologies et les capacités de chaque partenaire du projet.

Tout au long du cycle de développement, la simulation a joué un rôle clé dans la conception, l’analyse et la validation des différents systèmes complexes et structures composites. La suite Altair HyperWorks, offre tous des outils de simulation nécessaires depuis la modélisation micro-mécanique des matériaux jusqu’à la conception, l’analyse structurelle détaillée, la simulation des processus de fabrication, en prenant en considération les coûts et la faisabilité de la fabrication.

Durant tout le projet Sit-Ski, les outils multidisciplinaires nécessaires étaient facilement accessibles avec  le modèle de licence breveté Altair HyperWorks. A partir du comportement cinématique modélisé avec Altair MotionSolve, un nouveau système de suspension composé d’un ressort à lame composite et d’un amortisseur a été conçu. L’optimisation, ainsi que le dimensionnement des divers éléments structuraux et de suspension, y compris l’analyse des éléments finis non linéaire pour le ressort en composite, ont été réalisés avec Altair HyperStudy, en collaboration avec Altair MotionSolve. L’analyse des laminés a été réalisée avec CoDA, un outil disponible dans l’Alliance des Partenaires Altair (APA). Pour les composants composites, Altair OptiStruct a permis un dimensionnement précis des laminés dans des éléments tels que le ressort et le chassis. L’optimisation la géométrie a été réalisée à l’aide d’Altair HyperMesh. La visualisation de l’assemblage complet a été possible grâce à Altair Inspire et Altair Evolve.

Dans l’ensemble, le concept développé par Altair  simulation-driven design a permis de prendre les meilleures décisions plus rapidement et de garantir à la fois la performance et la fiabilité structurelle du produit avant qu’un seul outil ou composant ne soit fabriqué.

Les essais physiques des composants ont confirmé une bonne corrélation entre la réponse prévue du composant ressort et le comportement cinématique global de l’ensemble. Après quelques essais préliminaires du démonstrateur sur des pistes de ski indoor, l’action s’est ensuite poursuivie sur les pistes enneigées de Chamonix pour des essais sur le terrain.

Offrant un gain de poids d’environ 15 % par rapport aux dispositifs similaires sur le marché, avec un cycle de développement plus court de l’ordre de 3 mois, ce démonstrateur technologique réussi a été soutenu, dès le départ, par l’ancienne skieuse alpine paralympique Anna Turney. Il a ensuite attiré l’attention de Sean Rose, double championne paralympique et double athlète des X-Games, qui s’est joint à l’équipe pour des essais en salle. Avec l’arrivée du skieur para-alpin Scott Hillier, un redimensionnement facile à réaliser était nécessaire pour assurer le maintien d’un athlète plus grand, ainsi que des ajustements au niveau de la suspension, le Sit-Ski 2.0 était ainsi prêt à partir. Voir la vidéo.

Pour plus de détails sur le projet, visualisez le webinaire ici.

Plus sur Altair : www.altair.com