SystemX lance un nouveau projet dédié à la conception optimale de pièces et de systèmes

Le projet Topology Optimization Platform (TOP) met en œuvre la technologie des lignes de niveau pour doter les bureaux d’études industriels d’outils d’optimisation topologique innovants. Ceux-ci permettront de traiter les demandes de conception de pièces complexes pour créer des produits performants et novateurs dans un environnement économique fortement concurrentiel. Ces travaux ciblent en particulier les industries automobile, aéronautique et aérospatiale.

SystemX, unique IRT en Ile-de-France dédié à l’ingénierie numérique des systèmes du futur, s’intéresse, dans le cadre du projet TOP, au développement d’outils de conception numériques performants et robustes reposant sur la technologie de l’optimisation topologique par la méthode des lignes de niveau. Il s’attachera à démontrer leur faisabilité industrielle et entend également contribuer à l’état de l’art scientifique dans le domaine.

L’optimisation topologique désigne à la fois une méthodologie de conception largement adoptée dans l’industrie et la discipline scientifique qui lui a donné naissance. Elle vise à générer une pièce mécanique aussi performante que possible et conforme au cahier des charges fixé par l’utilisateur, en calculant directement la répartition de la matière au sein d’un volume donné. Ses caractéristiques propres, en particulier la simplicité de sa mise en œuvre et sa capacité à proposer des concepts en rupture, la rendent particulièrement attractive pour les utilisateurs industriels. Les solutions disponibles sur le marché emploient de manière quasi-universelle la méthode des densités, une technologie mature qui convient aux pièces dont la définition fonctionnelle est relativement simple mais reste peu satisfaisante pour la création de systèmes complexes répondant à des spécifications exigeantes (ex : carter d’huile, bloc moteur, etc.).

Dans le cadre du projet TOP, SystemX et ses partenaires industriels et scientifiques proposent une alternative reposant sur la méthode des lignes de niveau. Celle-ci offre une description précise de l’interface de la pièce qui permet à la fois une modélisation physique plus rigoureuse, la prise en compte des contraintes de fabrication formulées sous forme géométrique et une définition plus claire de la pièce optimale.

Par ses travaux, le projet TOP va contribuer à lever plusieurs verrous scientifiques et technologiques : la formulation mathématique des critères de conception industriels et leur sensibilité aux changements de géométrie, le développement d’algorithmes d’optimisation itératifs adaptés à la spécificité des problèmes d’optimisation topologique (très grande dimension paramétrique, coût de calcul élevé par évaluation, paramétrage de la forme par les lignes de niveaux, etc.), le recours à un maillage qui s’adapte à une géométrie évoluant radicalement au cours des itérations, sans oublier l’intégration des outils d’optimisation au cœur de la chaîne de conception.

Image :

Topology Optimization in Aircraft and Aerospace Structures Design – © ResearchGate

Source : https://www.irt-systemx.fr/