T.P. Optimisation topologique en classe de STS CPI

publié le 10 mai 2018 par Hervé BARRET [1]

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Contenu principal

Description

1 - Contexte de l’étude

Vous êtes dans un bureau d’étude qui conçoit des vélos de ville. On vous charge de concevoir un cadre original, peu encombrant et le plus léger possible. La pièce doit pouvoir supporter une personne de 100kg debout sur les pédales, ou assise sur la selle. On vous fournit le cahier des charges [3].

Remarque: ce vélo étant destiné à une utilisation urbaine, on ne tiendra pas compte des efforts sur la fourche qui engendreraient de la torsion sur le cadre et des effets dynamiques d’éventuels chocs.

2 - Analyse statique initiale avec INSPIRE

L’analyse peut être effectuée avec un logiciel de CAO. Il est proposé ici d’utiliser Inspire qui propose une interface ergonomique et une analyse complète des résultats.

3 - Optimisation topologique

Le principe de l’optimisation topologique est, à partir d’un espace de travail et d’un cas de chargement, d’enlever la matière dans les zones où les contraintes sont les plus faibles. Il en résulte une CAO présentant de la matière uniquement dans les zones fortement sollicitées. Ceci permet d’obtenir des pièces respectant le cahier des charges tout en minimisant la masse.

Suite du déroulement du TP [3].

Savoirs, compétences et CI

Compétences visées:

Référentiels par compétences [4]
- BTS [5]

Savoirs associés:

Référentiels par savoirs [6]
- BTS [7]
  - BTS Conception de produits industriels - CPI (à partir de 2018) [8]
    - S2. CHAINE NUMÉRIQUE. [9]
      - S2.3 Outils de conception et de représentation numériques. [10]
    - S4. MATÉRIAUX ET TRAITEMENTS. [11]
      - S4.3 Interaction fonction / matériau – géométrie – procédé – coût. [12]

Fichiers et liens

9879-tp-optimisation-topologique.docx [13]

9879-tp-optimisation-topologique-etudiant1.zip [14]

9879-3-1-cadre-optimisation.zip [15]

9879-3-2-cadre-resultat-optimisation.zip [16]

9879-3-3-cadre-polynurbs.zip [17]

9879-3-4-cadre-polynurbs-piece.zip [18]

9879-tp-optimisation-topologique-etudiant4.zip [19]

9879-tp-optimisation-topologique-correction.docx [20]

Liens externes:

lien vers Eduscol apprentissage du logiciel d'optimisation topologique "Inspire et Altair" [21]

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Liens:
[1] https://eduscol.education.fr/sti/utilisateurs/herve-barret?node=9879
[2] https://eduscol.education.fr/sti/system/files/images/ressources/pedagogiques/9879/9879-opt-topo-cadre.jpg
[3] http://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/9879/9879-tp-optimisation-topologique.docx
[4] https://eduscol.education.fr/sti/referentiel-competences/referentiels-par-competences
[5] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences/bts
[6] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs
[7] https://eduscol.education.fr/sti/r-f-rentiel-savoirs/bts
[8] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bts/bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018
[9] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018/s2-chaine
[10] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018-s2-chaine/s23
[11] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018/s4-materiaux
[12] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018-s4-1
[13] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/9879/9879-tp-optimisation-topologique.docx
[14] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/9879/9879-tp-optimisation-topologique-etudiant1.zip
[15] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/9879/9879-3-1-cadre-optimisation.zip
[16] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/9879/9879-3-2-cadre-resultat-optimisation.zip
[17] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/9879/9879-3-3-cadre-polynurbs.zip
[18] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/9879/9879-3-4-cadre-polynurbs-piece.zip
[19] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/9879/9879-tp-optimisation-topologique-etudiant4.zip
[20] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/9879/9879-tp-optimisation-topologique-correction.docx
[21] http://eduscol.education.fr/sti/ressources_techniques/loptimisation-topologique-quest-ce-que-cest
[22] https://eduscol.education.fr/sti/ressources_techniques/loptimisation-topologique-quest-ce-que-cest
[23] https://eduscol.education.fr/sti/types-techniques/outil-de-calcul
[24] https://eduscol.education.fr/sti/types-techniques/presentation-dun-logiciel