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Conception optimisée – Calculs de structure – Développement d’outils métier
Conception optimisée
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Conception optimisée – Calculs de structure – Développement d’outils métier
1,3 M€
54%
7 %
24 %
4 %
10 %
Pièce à tenue mécanique
Pièce structurelle
12%
36%
15%
37%
Recherche Interne
Conception &Optimisation
Conseil & Audit
Innovation
37% à l’export
1 équipe passionnéeDocteurs – Ingénieurs - Experts
Procédés
MatériauxCalculs
Lyon
Saint Germain en Laye
« Sokaris Ingénierie vous accompagne dans vos
projets depuis 1999 »
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Conception optimisée
• SOKARIS Ingénierie est spécialisée dans la conception de pièces et ensembles sollicités mécaniquement et thermiquement.
• La conception optimisée consiste à concevoir une pièce en prenant en compte dès le début les critères de dimensionnement par validation numérique.
• Les outils d’optimisation sont utilisés tôt dans le processus de conception afin de faire ressortir des concepts innovants.
Le calcul structurel au cœur du processus de conception
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L’optimisation dans le processus de conception
• Les outils d’optimisation peuvent intervenir à différents stades du processus de conception
Recherche de concept global : optimisation topologique
• Inspire
• Optistruct
Recherche de concept détaillé : Optimisation
topologique
Optimisation fine de la forme : optimisation de
forme libre
Optimisation paramétrée :
• Déformation de maillage
• CAO paramétrée
• Modèle EF paramétré
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Optimisation topologique au sein du BE
• Inspire est utilisé par le bureau d’études en support des concepteurs.
• La prise en main est facile et les résultats rapides.
• Les modélisations sont simplifiées.
• Des contraintes de procédé injection sont utilisables.
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Optimisation topologique – recherche de concept
• Procédé: fabrication additive métal
• Matériau: Titane
• Intérêts de la méthode• Concept innovant en rupture
• Réduction de la masse
• Sollicitations:• Statique: Efforts
• Vibratoire
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Porte moyeu automobile
• Procédé: fabrication additive métal
• Matériau: aluminium
• Intérêts de la méthode• Concept innovant en rupture
• Réduction de la masse
• Sollicitations:• Statique: Efforts
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Bride d’usinage: choix de procédé de fabrication
FONDERIE
FABRICATION ADDITIVE
• Procédé: à déterminer
• Matériau: acier
• Intérêts de la méthode• Concept adapté au process
• Sollicitations:• Statique: Efforts
• Dynamique: analyse modale
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Optimisation topologique – détermination du nervurage
• Procédé: Fonderie sous pression
• Matériau: magnésium
• Intérêts de la méthode• Réduction du temps de développement
• Respect de l’objectif masse
• Résultat très proche de la forme finale
• Sollicitations:• Respect des normes: 18 cas de
sollicitation mécanique
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Optimisation par déformation libre de maillage
• Procédé: Usinage
• Matériau: aluminium
• Intérêts de la méthode• Pas de boucle CAO
• Sollicitations:• Efforts statique
• Dilatation thermique
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Optimisation par déformation contrôlée de maillage
• Procédé: Tous
• Intérêts de la méthode• Optimiser sans boucle CAO
• Respect de la topologie
• Objectif• Minimiser la contrainte
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Optimisation paramétrique
Design space
Optimization software linked to CATIA V5
Topological optimization to define a valid concept in a range of frequencies and inertia
Concept digitalizationGenerative model
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Optimisation paramétrique
Optimisation paramétrique d’un profil de joint à lèvre dans ABAQUS CAE
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Paramètres procédé (géométrie de la pièce, rugosité initiale, vitesse d’avance… )
Simulation paramétrée ABAQUS / Python
Rugosité Profil de contraintes résiduelle Dureté superficielle
Optimisation paramétrique
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Applications aux pièces plastiques
• Les méthodes d’optimisation ont été développées initialement sur des pièces métalliques.
• Nous avons utilisé ces outils dans le cadre de l’optimisation de pièces structurelles en plastique.
• Les procédés utilisés sont:• Thermoformage
• Fabrication additive
• Injection plastique
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Thermoformage
• Procédé: Thermoformage + collage
• Matériau: ABS PMMA
• Type d’optimisation• Déformation de maillage pour définir
les raidisseurs
• Critères:• Tenue mécanique
• Raideur
• Challenge:• Pièce de grande dimension
• Pièce d’aspect
• Calcul double peaux avec collage
• Prototypes bon du premier coup
• Validation FEA
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Support moteur
• Procédé: Injection
• Matériau: PA66 GF 50
• Type d’optimisation• Topologie dans le domaine isotrope
• Paramétrée dans le domaine anisotrope
• Critères:• Tenue mécanique
• Challenge:• Optimisation en masse
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Injection PA66 GF 50
• Optimisation topologique dans la domaine isotrope
1. Définition du moulage
2. Optimisation topologique isotrope
3. Analyse topologique isotrope4. Interprétation
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Injection PA66 GF 50
• Optimisation paramétrée en anisotrope
CAO
Optimisation paramétriqueCalcul anisotrope
Estimateur d’orientation des fibres
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Exemple 2
• Procédé: Injection
• Type d’optimisation• Topologie dans le domaine isotrope
• Paramétrée dans le domaine anisotrope
• Critères:• Comportement dynamique
• Challenge:• Optimisation en masse
• Optimisation en raideur dynamique
Corps : PP GF50
Couvercle PA6 GF40
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SOKARIS INGENIERIE
• SOKARIS Ingénierie développe depuis 15 ans des outils et méthodes d’optimisation pour améliorer la compétitivité de ses clients (performance, cout, qualité)
• Nous consacrons 12 % de notre chiffre d’affaires pour la recherche et l’innovation.
• Ceci nous permet de toujours proposer des méthodes innovantes et donc des concepts toujours optimisés.
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CONTACT
SIEGE SOCIAL
30 bis rue du Vieil Abreuvoir
78100 SAINT GERMAIN EN LAYE
Tél.: +33 (0) 1 39 10 80 36
Jean Pierre GAUDET - Manager
+ 33 (0) 6 87 45 21 30
Ornella GUILLEMIN COLIN – Ingénieur d’affaires Europe
+ 33 (0) 6 07 49 33 58
CENTRE TECHNIQUE
115 Boulevard de la bataille Stalingrad
69100 VILLEURBANNE
Tél.: +33 (0) 4 37 40 32 44
Thierry LAVIGNE – Directeur technique
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