Additive manufacturing pour l’industrie aéronautique & spatiale

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

Prérequis

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

Implantation(s)

Gosselies 2
Avenue G. Lemaître, 22
6041 Gosselies
+32(0)71 250 350
Découvrir l’implantation

Contact(s)

Photo de profil
Fabrice Vermeiren
Responsable Commercial et Communication
Photo de profil
Laurence Oesterlé
Assistante commerciale
REF : TR-TP-ADM-010-V01

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3F – Formations Factories of the Future – permet à TechnoCampus d’acquérir des équipements pédagogiques de pointe afin de développer l’offre de formation professionnelle du Centre de Compétences sur ses sites de Charleroi, Mons et La Louvière et ce, dans plusieurs domaines (technologies additives, automatisation et maintenance intelligente, métrologie, excellence opérationnelle, développement durable).

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Fonds social européen

Campus technologique formation Hainaut-Namur permet à TechnoCampus de développer et de mettre en œuvre des formations de qualité à destination des demandeurs d’emploi.