Conception de multimatériaux et dimensionnement - IUT Bordeaux 1...

Conception des multimatériaux et dimensionnementPage 10Page 11Conception des multimatériaux et dimensionnementDéfinition d’indices de performance à partir d’outilsde simulation et d’optimisationLe cahier des charges fonctionnelles d’un produit peut êtredécomposé entre les fonctions que doit remplir l’objet, les astreintesqu’il doit respecter, les objectifs fixés et les variables libres deconception. Ayant fait le choix d’une architecture, il est possible dedéfinir un cahier des charges des matériaux et notamment les indicesde performance impliqués. Si ces indices sont facilementdéterminables analytiquement pour des structures de géométriesimple constituées d’un matériaumonolithique, ils sont beaucoupplus difficiles à définir pour desstructures industrielles ou desmultimatériaux. La méthodeproposée est basée surl’utilisation simultanée d’uneméthode d’optimisation (pland’expérience, réseaux deBâti de machine-outilneurones...) et d’un outil decalcul numérique (éléments finis,volumes finis,…).L’objectif de la première étape est de déterminer les plages devariation des paramètres ayant une influence sur les performancesdu produit, ces paramètres sont leplus souvent des caractéristiquesmatériaux ou des variablesgéométriques. Pour atteindre cetobjectif, nous déterminons à l’aided’un système expert de sélection dematériaux l’ensemble des matériauxrépondant aux astreintes du cahierdes charges. Les plages de variationdes paramètres sont les bornes descaractéristiques des matériaux Section du Bâtisélectionnés. Au sein de cetensemble, il faut choisir le matériau optimal à l’aide d’un indice deperformance ; c’est le but de l’étape suivante.Un indice de performance est la combinaison d’un objectif, d’une oude plusieurs astreintes et du même nombre de variables libres. Ilfaut, en associant les expressions de l’objectif et des astreintes, êtreen mesure d’exprimer la performance indépendamment desvariables libres. Pour cela, dans un premier temps, nous pouvons encouplant un plan d’expérience ou une autre méthode d’optimisationet un outil de simulation numérique obtenir des expressionsanalytiques de la performance et des astreintes. A partir de cesexpressions, il est possible d’obtenir une expression explicite ouimplicite de la performance. Cette méthode permet d’accroître lechamp d’application de la notion d’indice de performance : elle a étémise en pratique dans l’étude thermique et dynamique d’un bâti demachine-outil.Distribution de la température dans le bâtiDéformation du bâti