DUREE : 2 jours

NOMBRE DE PARTICIPANTS : 8

OBJECTIFS
  • Initiation à l’optimisation topologique
  • Mise en œuvre dans des problèmes de conception en aéronautique
PROGRAMME

Jour 1 : Matériaux aéronautiques en additive manufacturing et initiation à l’optimisation topologique

Familles de matériaux aéronautiques

  • Types d’alliages
  • Technologies d’élaboration actuelles
  • Requis des matériaux aéronautiques

 

Les technologies de l’AM (métal) abordées en aéronautique et leurs résultats

  • Poudre
  • Lit de poudre
  • Rechargement
  • Autres

 

Les procédés de finition appropriés à l’AM (métal) en aéronautique

  • Requis des pièces aéronautiques
  • Familles de procédés

Exemples de produits aéronautiques et spatial

 

Qu’est que l’optimisation en conception ?

  • Concept de variable de conception
  • Fonction objectif
  • Contraintes de design
  • Contraintes de bornes
  • Optimisation de dimensionnement, de forme, de topologie

 

Analyse des structures par la méthode des éléments finis

  • Rappels et notations

 

Formulation du problème d’optimisation topologique

  • Description des solides via une distribution de matière
  • Le problème de minimisation de la compliance
  • Matériau de densité variable : homogénéisation vs SIMP

 

Mise en œuvre de la méthode

  • Difficultés numériques : distributions en damier, dépendance vis-à-vis du maillage
  • Méthode du périmètre
  • Méthode des trois champs
    • Filtre de densité
    • Filtre de Heaviside

Résolution du problème d’optimisation

 

  • Conditions d’optimalité
  • Un schéma itératif de base : le critère d’optimalité
  • L’analyse de sensibilité

 

Applications

 

Travaux pratiques

  • Résolution d’une application 2D en binôme sur NX-TOPOL

 

Jour 2 : Approfondir sa maîtrise de l’optimisation topologique

 

Optimisation des structures composites

  • Formulation du problème de distribution optimale des laminés sur la surface de la structure et de la séquence d’empilement à travers l’épaisseur
  • Méthodes de mélange des matériaux : Discrete Material Optimization (DMO), SFP, BCP, Wachspress
  • Analyse de sensibilité
  • Applications

Optimisation topologique et fabrication additive

  • Combinaison optimisation topologique et fabrication additive
  • Contraintes de fabrication des procédés additifs
  • Taille minimale
  • Taille maximum
    • Formulation
    • Agrégation des contraintes locales
    • Analyse de sensibilité
  • Distance minimale entre membrures
  • Optimisation de la direction d’impression
  • Angles de surplomb
  • Cavités fermées
  • Approche de résolution efficace
  • Applications

 

Mettre en œuvre les algorithmes d’optimisation numérique

 

  • L’approche de programmation séquentielle convexe
  • Le concept d’approximation structurale
  • Solution par la méthode duale
  • Techniques des move-limits
  • Algorithmes industriels : CONLIN, MMA, GCM

 

Travaux pratiques

  • Résolution d’une application 3D en binôme sur NX-TOPOL
PUBLIC CIBLE

Ingénieurs actif dans le secteur de l’industrie aéronautique ou du spatiale

PREREQUIS

Connaissance de base dans les domaines suivants : Mécanique du solide, Méthode des éléments de finis, Optimisation mathématique, Matériaux composites, Fabrication Additive

PARTENAIRES
Safran
Liege Creative - ULiège


REFERENCE : TR-TP-ADM-010-V01


Inscription
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