Conception et optimisation de surfaces additionnelles dans le procédé d’emboutissage par l’approche inverse

par Rachid Radjai

Thèse de doctorat en Mécanique appliquée et calcul de structures

Sous la direction de Ying Qiao Guo et de Karl Debray.

Soutenue en 2006

à Reims .

mots clés

• Surfaces additionnelles, Habillage, Approche inverse
• Travail de la tôle
• Conception assistée par ordinateur
• Optimisation mathématique

Résumé

Cette thèse traite la conception et l’optimisation des surfaces additionnelles dans le procédé d’emboutissage en présence de fortes non linéarités, en utilisant la méthode des éléments finis couplée à un procédé de conception de ces surfaces et à un algorithme d’optimisation aux méthodes de programmation mathématique. L’objectif principal concerne la mise en œuvre d’un emboutis utilisé en carrosserie. Pour atteindre notre objectif, nous avons combiné les trois codes suivants : (i) Un code de simulation du procédé d’emboutissage dénommé « Approche Inverse », qui a été développé par les Professeurs Batoz, Guo et leurs collaborateurs, au sein de l’Université de Technologie de Compiègne depuis 1987. (ii) Un code de conception des surfaces additionnelles dénommé « Addendum Surface Design », basé sur la CAO de la pièce finale. (iii) Un algorithme d’optimisation basé sur la méthode SQP (Sequential Quadratic Programming)

Titre traduit

Conception and optimization of additional surfaces in the process of sheet metals by the inverse approach

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Résumé

This thesis treats the conception and the additional surface optimization in the process of SHEET METAL IN presence of high non linearities, while using the method of finate elements coupled to a design process of these surfaces and an algorithm of optimization to methods of mathematical programming. The main objective concerns the stake in œuvre of a code of automatic conception and optimization of the different geometric parameters of the additional surfaces for emboss them used in bodywork. To reach our objective we combined the three codes next one : (i) A code of simulation of the SHEET METAL named " inverse " Approach, that has been developed by Professors Batoz, Guo and their collaborators, within the university of Technology of Compiègne since 1987. (ii) A code of conception of the additional surfaces named " ASD " (Addendum Surface Design), based on the CAO of the final piece. (iii) An algorithm of optimization based on the SQP method (Sequential Quadratic Programming)