Optimisation topologique guidée d’un cadre de vélo

Le principe de l’optimisation topologique est, à partir d’un espace de travail et d’un cas de chargement, d’enlever la matière dans les zones où les contraintes sont les plus faibles. Il en résulte une CAO présentant de la matière uniquement dans les zones fortement sollicitées. Ceci permet d’obtenir des pièces respectant le cahier des charges tout en minimisant la masse.

Contexte de l’étude

Vous êtes dans un bureau d’étude qui conçoit des vélos de ville. On vous charge de concevoir un cadre original, peu encombrant et le plus léger possible. La pièce doit pouvoir supporter une personne de 100 kg debout sur les pédales, ou assise sur la selle.

Ce vélo étant destiné à une utilisation urbaine, on ne tiendra pas compte des efforts sur la fourche qui engendreraient de la torsion sur le cadre et des effets dynamiques d’éventuels chocs.

Contenu de la ressource

La ressource comprend une activité de TP guidée conduisant à l'optimisation topologique complète d’un cadre de vélo à l’aide du logiciel Solidworks.

Sommaire de la ressource

• 1 - Contexte de l’étude
• 2 - Analyse statique initiale avec SW
• 3 - Optimisation topologique
  • 3.1 – Création de l’espace de travail
  • 3.2 – Création des partitions et du maillage
  • 3.3 – Chargement
  • 3.4 – Contraintes géométriques, contraintes de fabrication
  • 3.5 – Optimisation topologique
  • 3.6 – Ajuster et exporter la pièce
• 4 - Finition
• 5 – Simulation et validation
• 6 - Conclusion
• 7 - Optimisation topologique supplémentaire
• 8 - Synthèse

Note d'information de l'auteur : Les éléments du CDCF sont proposés avec la méthode APTE plutôt qu'avec le langage SYSML peu adapté ici au regard du système étudié, peu complexe, non automatisé et sans évolution de configuration.