L'optimisation Topologique : un projet d'Ingénierie Mécanique dans toute son acception
L'optimisation topologique est une phase de développement projet à part entière en ingénierie mécanique.
L'optimisation topologique ne consiste pas en une simple opération numérique "pousse bouton".
En effet, l'optimisation topologique doit s'inscrire dans une démarche projet robuste et exhaustive prenant en compte de manière indissociable les paramètres techniques (C.D.C. fonctionnel, processus de fabrication, ...) et économique : le design to cost.
L'optimisation topologique ne doit pas remettre en cause un compromis technico-économique viable en ne favorisant que les aspects économiques :
- Prix outillage
- Matériau (type et masse)
- Prix pièce
L'objectif très précis à atteindre est d'optimiser ce compromis technico-économique global de la pièce ou structure, sans aucunement remettre en cause la fiabilité technique.
Un projet d'optimisation topologique peut être mené aussi bien en phase de développement produit que sur une pièce ou structure en phase d'exploitation.
L'avantage de s'engager dans une phase d'optimisation topologique en amont du développement permet de donner au concepteur des orientations d'architectures et de s'inscrire dans une démarche d'intégration de fonctions, économiquement très favorable, voire indispensable pour rendre compétitifs les nouveaux projets issus de fabrication additive ou impression 3d.
Un projet d'optimisation topologique doit être confié à une équipe pluridisciplinaire travaillant en étroite collaboration avec le client et maîtrisant le métier de l'ingénierie mécanique :
- Inscription de la pièce ou structure dans son environnement mécanique de travail
- Études
- Calcul de structure
- Méthodes
Pour des pièces ou structures déjà en exploitation, certaines démarches de capitalisation de l'expérience peuvent favoriser la convergence du projet d'optimisation topologique : il s'agit de l'ADEPT, Analyse des Défauts et Étude Probabiliste des Taux.
En fonction des tendances observées quant aux défaillances, les équipes en charge de l'optimisation topologique peuvent mieux appréhender les évolutions nécessaires.
Disposer d'un logiciel d'optimisation topologique, type TOSCA, ne permet que l'automatisation des tâches de ''dégraissage'' des zones sous-contraintes (moins chargées) au regard du torseur des actions mécanique subi par les pièces ou structures.
Toutes les phases d'ingénierie mécanique décrites ci-dessus sont alors à mener judicieusement pour aboutir au meilleur compromis technico-économique atteignable.
À retenir
L’optimisation topologique est une démarche d’ingénierie visant à réduire le poids et les coûts tout en conservant la fiabilité et les performances d’une pièce ou d’une structure. Elle s’inscrit dans une approche design to cost, où les choix techniques et économiques sont intégrés dès la conception. Mécastyle accompagne cette démarche en combinant études mécaniques, calculs de structure et capitalisation d’expérience pour proposer le meilleur compromis technico-économique.