Projet Optimisation Topologique

Données Générales
Programme Académique	Formation ECAM LaSalle Ingénieur Arts & Métiers			Responsable(s) Module : NOYEL Jean-Philippe,SCHUHLER Guillaume
Type d'EC : Cours	Projet Optimisation Topologique (LIIAem08EProjetoptopo)
TD : 4h00 Projet : 12h00 Travail personnel : 10h00 Durée totale: 26h00	Status Choix entre activités	Periode Semestre Academique	Langue d'enseignement : Français

Objectifs Généraux
créer un système optimisé suivant un cahier des charges donné en utilisant un logiciel d'optimisation topologique choisir une modélisation représentative d'un mécanisme argumenter les différences entre expérience et simulation Les objectifs de cet enseignement sont les suivants : * Sensibilisation à la notion d’optimisation * Utilisation de l’optimisation topologique associée à l’impression 3D * Développement de la capacité de travail en autonomie et en groupe * Développement du sens critique vis-à-vis d’un modèle numérique

Objectifs Généraux

créer un système optimisé suivant un cahier des charges donné en utilisant un logiciel d'optimisation topologique
choisir une modélisation représentative d'un mécanisme
argumenter les différences entre expérience et simulation
Les objectifs de cet enseignement sont les suivants :
* Sensibilisation à la notion d’optimisation
* Utilisation de l’optimisation topologique associée à l’impression 3D
* Développement de la capacité de travail en autonomie et en groupe
* Développement du sens critique vis-à-vis d’un modèle numérique

Contenu
Les méthodes d’optimisation sont actuellement de plus en plus utilisées. Dans le domaine du calcul des structures, elles permettent en particulier de réduire la masse d’un système mécanique et donc de réduire son coût de production (moins de matière), et éventuellement son coût d’utilisation (diminution de la consommation d’énergie). Parmi les différentes méthodes, l’optimisation topologique connait un fort développement actuellement en raison de l’intérêt qu’elle représente si elle est associée à l’impression 3D. L'objectif de ce cours est de sensibiliser les étudiants à cette méthode. Les 3 séances suivantes seront consacrées à la réalisation d'un projet en groupe et en autonomie. Ce projet comportera les étapes suivantes : Caractérisation mécanique du matériau utilisé : création et impression 3D d’éprouvettes qui seront soumises à un essai de traction. L’anisotropie du matériau pourra être mise en avance et caractérisée. Optimisation topologique : recherche d'une solution optimisée pour un cas de charge donnée. L’influence de paramètres tels que la taille du maillage, les conditions aux limites ou les méthodes d’optimisation devra être évaluée. Validation numérique de la structure optimisée (simulation sur la structure optimisée) Impression 3D de la structure optimisée et essai mécanique sur cette pièce. Les résultats expérimentaux seront comparés aux résultats numériques ; on cherchera alors à expliquer les éventuelles différences.

Contenu

Les méthodes d’optimisation sont actuellement de plus en plus utilisées. Dans le domaine du calcul des structures, elles permettent en particulier de réduire la masse d’un système mécanique et donc de réduire son coût de production (moins de matière), et éventuellement son coût d’utilisation (diminution de la consommation d’énergie). Parmi les différentes méthodes, l’optimisation topologique connait un fort développement actuellement en raison de l’intérêt qu’elle représente si elle est associée à l’impression 3D. L'objectif de ce cours est de sensibiliser les étudiants à cette méthode.
Les 3 séances suivantes seront consacrées à la réalisation d'un projet en groupe et en autonomie. Ce projet comportera les étapes suivantes :
Caractérisation mécanique du matériau utilisé : création et impression 3D d’éprouvettes qui seront soumises à un essai de traction. L’anisotropie du matériau pourra être mise en avance et caractérisée.
Optimisation topologique : recherche d'une solution optimisée pour un cas de charge donnée. L’influence de paramètres tels que la taille du maillage, les conditions aux limites ou les méthodes d’optimisation devra être évaluée.
Validation numérique de la structure optimisée (simulation sur la structure optimisée)
Impression 3D de la structure optimisée et essai mécanique sur cette pièce. Les résultats expérimentaux seront comparés aux résultats numériques ; on cherchera alors à expliquer les éventuelles différences.

Prérequis
EC suivants : - Résistance des matériaux - Mécanique du solide - Pratique du calcul des structures - Matériaux pour l’ingénieur - Matériaux pour le BE - Pratique du calcul des structures - Matériaux pour l’ingénieur - Matériaux pour le BE

Bibliographie
Optimisation des structures mécaniques Méthodes numériques et éléments finis - DUNOD - M. Bruyneel, JC Craveur, P Gourmelin

Évaluation(s)
N°	Nature	Coefficient	Objectifs
1	Projet	1	tous