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Accueil > Projet Optimisation topologique en classe de STS CPI

publié le 20 déc 2018 par Hervé BARRET [1]

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Contenu principal

Description

1- Mise en situation

Dans le cadre de l’épreuve de Prototypage et industrialisation des produits (U61) en BTS CPI, un projet de prototypage doit être proposé aux étudiants en fin de 1ère année.
L’objectif de cette épreuve est de permettre à l’étudiant, dans le cadre d’une conception, de valider cette dernière en l’intégrant dans une boucle de conception par itérations successives. La réalisation d’un prototype est demandée. Enfin, une activité d’essai est souhaitée, permettant la validation des différents prototypes en adéquation avec le contenu du cahier des charges. Cette épreuve est prévue sous la forme de CCF, d’une durée de 20 h en fin de 1ère année.

Nous avons souhaité trouver une problématique en lien avec nos moyens matériels de prototypage, ainsi que du temps « disponible » de réalisation, sans forcément solliciter des moyens extérieurs.

  • Utilisation d’imprimantes 3D pour séquence prototypage.
  • Matériau type PLA ou ABS.
  • Conception de pièces de petites dimensions : temps d’impression réduits / Plusieurs prototypes.
  • Assemblages simplifiés si nécessaire.

2- Le projet d'étude

Projet d'étude proposé : Optimiser tolpologique "une attelle pour l’auriculaire d’une main".

A partir de moyens modernes, scanner au mieux la main puis imprimer une attelle ergonomiquement parfaite, légère et peu gênante (nous disposons d’un scanner portable 3D, Logiciel modeleur 3D et imprimantes 3D par dépôt de fil).

3-- Optimisation topologique 

But : Découvrir un logiciel complémentaire au modeleur 3D actuel. Ce logiciel Topologique permettant d’optimiser au mieux les formes/ les zones choisies (espaces de conception) en fonction des critères d’optimisations :

  • Optimisation en Maximisant la raideur (en limitant une masse minimale de l’espace de conception)
  • Optimisation en Minimisant la masse (en jouant sur le facteur de sécurité)

Suite  du projet d'optimisation topologique. [6]

Savoirs, compétences et CI
Compétences visées: 
  • Référentiels par compétences [7]
    • BTS [8]
      • BTS Conception de produits industriels - CPI (à partir de 2018) [9]
        • C10. Optimiser le choix d’une solution technique en tenant compte des contraintes technico économiques. [10]
        • C13. Intégrer le prototypage dans la conception et la réalisation d’un produit. [11]
          • C13.2 Valider le comportement du système conçu au regard du cahier des charges fonctionnel. [12]
        • C7. Concevoir et définir, à l'aide d'un logiciel de CAO et des outils de simulation associés, un système, un outillage ou des pièces mécaniques satisfaisant au cahier des charges fonctionnel. [13]
          • C7.4 Utiliser un logiciel de simulation pour optimiser / valider la conception détaillée d'un mécanisme. [14]
          • C7.5 Élaborer la maquette numérique définitive. [15]
Savoirs associés: 
  • Référentiels par savoirs [16]
    • BTS [17]
      • BTS Conception de produits industriels - CPI (à partir de 2018) [18]
        • S2. CHAINE NUMÉRIQUE. [19]
          • S2.3 Outils de conception et de représentation numériques. [20]
        • S4. MATÉRIAUX ET TRAITEMENTS. [21]
          • S4.3 Interaction fonction / matériau – géométrie – procédé – coût. [22]
Fichiers et liens
Icône PDF 10563-prototypage-lorient-logiciel-topologie-inspire.pdf [6]
Contenus associés : 
La trappe Éole, une optimisation réussie [23]
La trappe Éole, une optimisation réussie [23]
Grâce au procédé de fonderie de la cire perdue, la trappe Éole est une prouesse technologique qui ouvre la voie à de nouvelles applications industrielles.
Article
T.P. Optimisation topologique en classe de STS CPI [24]
Optimisation topologique [24]
T.P. de 6 h :Etre capable de réaliser l’optimisation topologique complète d’un cadre aluminium de vélo de ville. Ce T.P. requiert un modeleur volumique et le logiciel INSPIRE d’Altair (des versions étudiantes sont téléchargeables). Le support présenté est à étudier idéalement au 1er semestre de la 2ème année. Pré requis : Les tutoriels d’introduction au logiciel seront effectués en première année.
Ressource pédagogique
Simulation [25]
Auteur(s): 
GUICHARD Bastien [26]
L'optimisation topologique, qu'est ce que c'est ? [27]
[27]
L'optimisation topologique pour quoi faire, en exemple ci avec le logiciel INSPIRE de SolidThinking.
Ressource technique
Outil de calcul [28]
Présentation d'un logiciel [29]

URL source (modified on 03/01/2019 - 13:21):https://sti.eduscol.education.fr/ressources_pedagogiques/projet-optimisation-topologique-en-classe-de-sts-cpi

Liens
[1] https://sti.eduscol.education.fr/utilisateurs/herve-barret?node=10563 [2] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/10563/10563-attelle-pour-auriculaire.gif [3] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/10563/10563-demarche-de-letude.gif [4] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/10563/10563-modeles-optimises.gif [5] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/10563/10563-optimisation1-topologique.gif [6] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/10563/10563-prototypage-lorient-logiciel-topologie-inspire.pdf [7] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-competences/referentiels-par-competences [8] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bts [9] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts/bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018 [10] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018/c10 [11] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018/c13 [12] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018-c13/c132 [13] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018/c7 [14] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018-c7/c74 [15] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018-c7/c75 [16] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs [17] https://sti.eduscol.education.fr/r-f-rentiel-savoirs/bts [18] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bts/bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018 [19] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018/s2-chaine [20] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018-s2-chaine/s23 [21] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018/s4-materiaux [22] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs-bts-bts-conception-de-produits-industriels-cpi-partir-de-2018-s4-1 [23] https://sti.eduscol.education.fr/articles/la-trappe-eole-une-optimisation-reussie [24] https://sti.eduscol.education.fr/ressources_pedagogiques/tp-optimisation-topologique-en-classe-de-sts-cpi [25] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/simulation [26] https://sti.eduscol.education.fr/personne/guichard-bastien [27] https://sti.eduscol.education.fr/ressources_techniques/loptimisation-topologique-quest-ce-que-cest [28] https://sti.eduscol.education.fr/types-techniques/outil-de-calcul [29] https://sti.eduscol.education.fr/types-techniques/presentation-dun-logiciel