Optimisation topologique des plaques raidies

• Auteur / Autrice : Javad Fatemi
• Direction : Philippe Trompette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Mécanique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Trompette

Mots clés

Mots clés contrôlés

Optimisation des structures

Contraintes (mécanique)

Éléments finis, Méthode des

Plaques (ingénierie)

Résumé

L'objectif de ce travail est la mise au point d'une methode d'optimisation robuste et peu couteuse en temps de calcul de plaques raidies par deplacements des raidisseurs. Les objectifs peuvent etre statiques et / ou dynamiques. Ici, on a choisi la minimisation du deplacement maximum sous chargement statique ou la maximisation des premieres frequences propres des plaques raidies. Les contraintes choisies sont de nature geometrique : trous ou obstacles que doivent eviter les raidisseurs. D'autres contraintes telles le poids, le choix de materiaux, etc. , peuvent etre introduites. La methode d'optimisation fait appel au concept d'algorithme genetique, mais a ete modifiee de plusieurs manieres pour que l'exploration de l'espace de recherche soit plus complete et eventuellement plus efficace. A cette fin, nous avons mis au point un nouvel operateur de croisement qui mixe recherche aleatoire et recherche unidirectionnelle et d'autre part nous recherchons une amelioration possible autour d'une position locale interessante. Dans un premier temps, les methodes d'optimisation discrete sont exposees et plus particulierement, les algorithmes genetiques. Ensuite, la modelisation des plaques raidies par la methode des elements finis est presentee. Pour ameliorer le gain de temps, une methode de calcul rapide, regroupant la methode de developpement en serie binomiale et la methode de la base reduite est mise au point. Enfin, le probleme d'optimisation topologique des plaques raidies est etudie. Ce travail replace l'ensemble du probleme dans le cadre de l'optimisation topologique des structures par des algorithmes evolutionnaires. L'analyse par la methode des elements finis des plaques raidies proposee ici a ete validee par comparaison avec un code industriel. L'etude debouche sur un logiciel operationnel de calcul et d'optimisation.