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Thèse soutenue

Optimisation de structures sous contraintes technologiques de fonderie

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Auteur / Autrice : Xiaoling Deng
Direction : Jean Pierre Pelle
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique, génie mécanique, génie civil
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure

Résumé

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L'optimisation de forme d'une pièce de fonderie nécessite la prise en compte de trois types de critères. Les critères géométriques assurent la cohérence topologique de la pièce ainsi que le respect des dimensions de la partie fonctionnelle. Les critères mécaniques garantissent la tenue en service de l'objet. Enfin les critères thermiques permettent l'obtention d'une pièce sans défaut lors du processus de fabrication. Les critères géométriques, souvent exprimes sous forme analytique, doivent être strictement respectes. Les critères mécaniques sont évalués à l'aide de calculs par la méthode des éléments finis. Enfin les critères thermiques sont obtenus en utilisant les résultats d'un calcul de solidification par la méthode des différences finies. Le travail de thèse a consiste dans un premier temps à trouver une méthode mathématique d'optimisation sous-contraintes adaptée aux problèmes traités. Ensuite cet algorithme a été interface avec les différents codes de calcul et de maillage afin d'obtenir une procédure automatique d'optimisation. Le processus itératif de minimisation peut induire des coûts de calculs élevés. Afin de réduire le temps de calcul, une technique d'approximation des fonctions couteuses a été développée. Le processus d'optimisation réalisé a été appliqué sur deux pièces de fonderie différentes. Cette étude montre l'intérêt et la faisabilité d'application d'une procédure d'optimisation des pièces de fonderie en tenant compte des critères de fabrication