Méthodologie de conception préliminaire robuste des assemblages vissés basée sur des modèles de pré-dimensionnement

par Thomas Dericquebourg

Thèse de doctorat en Génie mécanique. Génie des matériaux

Sous la direction de Marc Sartor et de Louis Jézéquel.

Soutenue en 2009

à Toulouse, INSA .

  • Titre traduit

    Robust approach to the preliminary design of bolted joints based on simplified models


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Dans un contexte de réduction continue des temps de conception, il est primordial d'effectuer des choix pertinents en amont des projets pour limiter les remises en cause tardives, synonymes de perte de temps, et pour permettre une conception simultanée efficace des différents éléments en jeu. Les phases d'avant-projet étant caractérisées par de nombreuses incertitudes et indéterminations des paramètres principaux, les choix réalisés en amont doivent alors être robustes face aux potentielles variations des données et des paramètres au cours du processus de conception. Concernant les assemblages vissés, éléments largement utilisés dans le domaine automobile pour relier différentes pièces qui nécessitent de pouvoir être démontées, les outils nécessaires pour réaliser leur pré-dimensionnement manquent. En effet, bien que de nombreux modèles existent, ils sont essentiellement mono-vis, dédiés à certaines applications précises ou alors trop lourds pour être utilisés en avant-projet. C'est pourquoi une méthodologie de conception préliminaire robuste des assemblages vissés a été développée. La mise en place de cette méthodologie a nécessité le développement d'un modèle local générique d'une liaison vissée et d'une approche globale permettant de prendre en compte des assemblages multi-vis. Ces développements ont été réalisés avec un souci permanent de limitation des temps de calcul pour qu'ils puissent ensuite être intégrés dans une stratégie de conception préliminaire robuste. La méthodologie de conception préliminaire robuste des assemblages vissés se base alors sur un modèle local de pré-dimensionnement qui permet de décrire le comportement complexe d'une liaison vissée de manière quasi-instantanée. Ce modèle local est suffisamment générique pour traiter plusieurs types de pièces et son domaine d'application a été clairement défini pour connaître ses limites. La méthodologie se base ensuite sur un modèle global qui permet de prendre en compte les assemblages multi-vis et donc les interactions entre les différentes liaisons. Cette approche globale permet de décrire le comportement d'un assemblage constitué de plusieurs vis et a été validée sur une famille d'assemblages vissés spécifiée. Enfin, à partir de ces modèles de pré-dimensionnement développés, une stratégie de pré-conception robuste a été mise en place. Cette stratégie consiste à balayer différentes configurations possibles pour concevoir un assemblage vissé et à estimer les risques de défaillance ainsi que les coûts prévisionnels associés. Elle met en oeuvre des plans d'expériences optimisés ainsi qu'une démarche de regroupement de solutions innovante afin de pouvoir donner des préconisations de forme de l'assemblage et ainsi guider la phase suivante de conception détaillée. Cette méthodologie permet au final de donner, en un temps réduit, un ensemble d'informations pertinentes sur les risques de défaillances des configurations potentielles ainsi que sur leurs coûts prévisionnels afin que le concepteur puisse faire un choix réfléchi de configuration d'un assemblage vissé en phase avant-projet avec une maîtrise du risque et du coût

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Informations

  • Détails : 1 vol. (228 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en Octobre 2014
  • Annexes : Bibliogr. p. 173-177

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2009/1001/DER
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