Exploration des méthodes d'optimisation pour déterminer la topologie et la forme de renforts de plaque

par Patricia Lyaet

Thèse de doctorat en Mécanique des solides et des structures

Sous la direction de Gilbert Touzot.


  • Résumé

    Ce travail est consacré au choix d'une méthode d'optimisation et plus particulièrement d'une classe d'algorithmes (continu, discret) sur le thème de la distribution et de la détermination de forme de raidisseurs sur une plaque. Pour cela, nous présentons différentes méthodes d'optimisation, basées sur des algorithmes de minimisation ou des techniques pseudo-aléatoires, en distinguant principalement celles qui permettent de déterminer un profil optimal (soit une topologie), telles que l'optimisation génétique, et celles qui optimisent la géométrie (ou les grandeurs mécaniques) d'une structure à topologie fixe. Nous étudierons alors les possibilités offertes par l'optimisation continue, puis nous examinerons les possibilités offertes par les algorithmes génétiques pour déterminer une topologie optimale. Enfin, nous envisagerons différentes modifications des opérateurs génétiques pour améliorer les performances de l'algorithme, conformément à une application en mécanique, par des méthodes de calcul (méthode de décomposition en sous-domaines) ou des moyens techniques (stockage creux, parallélisme) pour pallier le problème du temps de calcul. Nous présenterons ainsi un nouvel algorithme génétique combinant le principe d'optimisation avec une méthode de résolution par décomposition de domaines pour permettre de résoudre des problèmes mécaniques importants, basés sur un calcul éléments finis. Nous aborderons ensuite les développements informatiques de l'algorithme génétique (2 optimiseurs ont été intégré au logiciel de calcul SIC. Système Interactif de Conception), et les différents codages propres à représenter une structure raidie. Nous validerons cet algorithme sur un problème classique de l'optimisation continue : la répartition de masse à volume constant (qui suppose que le renfort soit une surépaisseur). Nous présenterons alors une nouvelle approche de l'optimisation génétique avec le couplage d'une interface et du logiciel de calcul SIC, où l'optimiseur est indépendant du logiciel de calcul, et communique en utilisant la bibliothèque d'échange de messages P. V. M. (Parallèle Virtual Machine). Plusieurs exemples d'application génétique pour la distribution de nervures et de renforts sur une poutre et sur une plaque sont présentés.

  • Titre traduit

    Exploring optimisation methods for determinating the topology and the shope of plate shiffeners


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Informations

  • Détails : 1 vol. (180 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 99 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1995 LYA 791

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 1995COMPD791
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