Haute Ecole Libre Mosane

Conception de produits allégés

OPTHYBRIDE

Développement d’un outil numérique d’optimisation automatique de la répartition matérielle dans le processus d’allégement économique d’une structure hybride

Objets et objectifs

"Meilleur, plus léger et moins cher ", telle pourrait être le leitmotiv des industriels souhaitant remplacer un composant métallique existant à des fins d’allégement.

La plupart des processus d’allégement structurel concernent le remplacement total ou partiel de pièces métalliques par des produits intégrant des matériaux plus légers (majoritairement composites et / ou thermoplastiques). Toutefois, ce remplacement ne peut généralement s’envisager par une simple substitution et ce, pour diverses raisons :  forme pas adaptée, performances insuffisantes, coût prohibitif, …

Malgré ces obstacles, des solutions alternatives fleurissent ça et là. Ces structures optimisées le sont généralement au prix de compromis sévères entre coût, gain en masse et faisabilité technologique. Les plastiques hybrides se taillent depuis quelques années une part importante du marché automobile des pièces de substitution à la fois complexes, légères et économiques.

Bien que déjà exploitée, la filière de l’allégement multi-matières et multi-procédés n’est toutefois que très rarement optimisée jusque dans ses derniers retranchements. Les nombreux exemples qui apparaissent dans les diverses foires ou conférences sont, pour la plupart, des vitrines technologiques illustrant un savoir-faire technologique plutôt que le résultat d’une optimisation globale, axée sur l’allégement économique du produit sélectionné.

Le projet OPTHYBRIDE vise donc à intégrer, dans un même processus d’optimisation, des objectifs à la fois structurels et économiques ainsi que des contraintes liées à la faisabilité technique. Cette recherche mènera à une avancée significative dans le domaine général de la conception méthodologique optimisée et plus particulièrement la conception de produits allégés au moyen de plastiques hybrides.

Démarche

  1. Réalisation d’une recherche bibliographique approfondie dans le domaine de l’optimisation topologique
  2. Mise en œuvre du module d’optimisation
  3. Choix et implémentation de formalismes de distribution de matière
  4. Premier couplage des trois modules : optimiseur, distribution de matière et logiciel d’analyse par éléments finis
  5. Adaptations diverses de l’outil d’optimisation en vue d’augmenter les performances de l’algorithme
  6. Réalisation d’une batterie de tests permettant la validation de la chaîne de conception numérique

Types de résultats

Développement d’un outil numérique d’optimisation automatique de la répartition matérielle dans le processus d’allégement économique d’une structure hybride

Partenariats

Sirris (personne de contact : Didier Garray)

Chercheurs

Thomas Gossuin (chercheur CRIG)
Vincent Kelner (promoteur HELMo)

Date de début

27-08-18

Date de fin

26-08-20