Analyse de capacité structurelle d’un groupe alternateur existant
La majorité des centrales hydroélectriques ont été construites bien avant l’arrivée des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO). Dans ce contexte, il est fréquent de devoir reconstruire des modèles 3D à partir de plans dessinés à la main qui datent des années de constructions, de relevés effectués sur site ainsi que d’une expertise technique.
Un fournisseur de services a mandaté Lx Sim pour évaluer la capacité structurelle des composantes majeures d’un groupe alternateur, afin de déterminer si elles pouvaient supporter une augmentation de puissance prolongée, une condition non envisagée lors de la conception originale.
Défis
- Modéliser les composantes d’un alternateur sans dessins numériques, à partir de plans d’époque et de relevés effectués sur site
- Déterminer si les pièces originales, conçues pour une puissance donnée, pouvaient résister à une augmentation de puissance prolongée
- Identifier des solutions techniques pour éviter le remplacement complet des pièces critiques, tout en assurant leur intégrité structurelle
Solutions
Simulation numérique FEA
- Évaluation de la réponse mécanique des composants à une augmentation de puissance sur une période prolongée
- Détection des zones critiques et évaluation de la résistance en service
Recommandations ciblées
- Élaboration de protocoles d’inspection et recommandation relativement à la réutilisation ou à la modification de certaines pièces selon les résultats des simulations
- Ajout de renforts structuraux, notamment à la carcasse stator, pièce identifiée comme non conforme aux nouvelles exigences
Résultats
Grâce à une analyse approfondie et des simulations précises:
- La majorité des composants ont pu être conservés avec seulement des inspections ou des modifications mineures
La carcasse stator a pu être réutilisée grâce à l’ajout stratégique de renforts, évitant un remplacement coûteux - Le client a validé la faisabilité d’une augmentation de puissance tout en préservant l’intégrité des installations existantes
Ce projet illustre la puissance de la simulation numérique dans un contexte de modernisation d’équipements. En combinant modélisation 3D, expertise technique et analyse FEA, il est possible d’atteindre des objectifs de performance sans compromis sur la sécurité ni hausse importante des coûts.