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OPTIMISATION STRUCTURELLE

L'évolution des techniques de CAE (Ingénierie Assistée par Ordinateur) et de fabrication a remplacé le paradigme de conception traditionnel. L'évolution vers la simulation et l'analyse nous a permis d'atteindre divers objectifs de conception et de fabrication. Diverses techniques CAE telles que l'optimisation de la topologie, l'optimisation de la forme, l'optimisation paramétrique et l'exploration de l'espace de conception sont aujourd'hui utilisées pour l'optimisation structurelle.

Les objectifs de conception qui peuvent être atteints par l'optimisation structurelle sont :

  • Conception légère

  • Réduction du stress sur une région locale

  • Respect de diverses conditions aux limites.

  • Réduction de la défaillance des composants

  • Réduction de l'utilisation du matériel

L'optimisation de la conception structurelle peut être classée en 3 catégories au sens large.

  1. TAILLE :

Dans un problème de dimensionnement typique, l'objectif peut être de trouver la répartition optimale de l'épaisseur d'une plaque linéairement élastique ou la zone optimale de l'élément dans une structure en treillis.

  2. FORME :

L'optimisation de la forme est effectuée pour réduire les contraintes sur une région locale tout en satisfaisant toutes les conditions aux limites et les charges. La méthode des critères d'optimalité peut être utilisée pour obtenir une optimisation de forme. L'algorithme cherche à maintenir l'homogénéité des contraintes dans une région et à modifier les éléments physiques de la structure pour réduire la concentration des contraintes.

  3. OPTIMISATION DE LA TOPOLOGIE :

Topologie Les techniques d'optimisation déterminent la répartition optimale des matériaux dans un espace de conception donné qui satisfait à toutes les conditions aux limites et contraintes de charge. Il existe divers modèles mathématiques tels que le matériau solide isotrope avec pénalisation (SIMP), l'optimisation structurelle évolutive (ESO), l'optimisation structurelle évolutive bidirectionnelle (BESO), etc. La méthode la plus couramment utilisée est SIMP, elle cherche à maximiser la rigidité de une quantité donnée de matière. L'avantage d'utiliser la rigidité est qu'elle peut être représentée comme une quantité scalaire et ainsi augmenter l'efficacité de calcul.

                                                                            

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RLCA FEA.png
RLCA FIINAL.png

Fig : Modèle initial d'un bras de suspension inférieur arrière 

Fig : Analyse FE du bras de suspension inférieur arrière

 Fig : Avant la réalisation de la conception

 Figue : Finale  Conception Réalisation

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