Nouvelles approches en conception préliminaire basée sur les modèles des actionneurs embarqués

New preliminary design approaches based on models for embedded actuators

• Auteur / Autrice : Amine Fraj
• Direction : Jean-Charles Maré, Marc Budinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Mécanique, Mécanique des Matériaux
• Date : Soutenance le 26/05/2014
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Clément Ader (Toulouse ; 2009-....) - Institut Clément Ader [ICA]
• Jury : Président / Présidente : Xavier Fischer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Charles Maré, Marc Budinger
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Xavier Fischer, Bernard Multon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aéronautique

Actionneurs

Mots clés libres

Actionneur

Conception préliminaire

Sensibilité

Lois d’échelle

Métamodèle

Intégrabilité

Incertitude

Conception orientée simulation

Actuator

Preliminary design

Design-oriented simulation

Sensitivity

Scaling laws

Metamodel

Integrability

Uncertainty

Résumé

L’objectif de cette thèse est de proposer des approches innovantes de conception préliminaire d’actionneurs embarqués. Cette démarche répond à un besoin fort de l’industrie,en particulier en aéronautique. Dans un premier temps, une méthode hybride de génération d’architectures solutions et de sélection vis-à-vis des exigences du cahier des charges et de l’état de l’art technologique est proposée. Dans un deuxième temps, une étude de l’effet de l’incertitude sur les modèles de conception préliminaire a été réalisée. Une troisième partie a démontré l’intérêt de lier les approches et les outils de modélisation 0D/1D et 3D afin de permettre l’accélération des phases de conception et afin de mieux remonter la connaissance liée à la géométrie. Enfin, une méthode utilisant les métamodèles basées sur les lois d’échelle visant à l’obtention de formes mathématiques simples pour le besoin de dimensionnent des composants mécatroniques a été développée

The objective of this thesis is to propose an innovative approaches for embedded actuators preliminary design. This approach responds to a strong need for the industry, particularly in aeronautics. As a first step, a hybrid method of architectures generation and selection depending on the specifications and the technological state of the art is proposed. In a second step, a study of the effect of uncertainty in preliminary design models was completed. A third part demonstrated the value of combining modeling approaches tools 0D/1D and 3D to enable the design phases acceleration and to have better knowledge related to the geometry. Finally, a method using meta-models based on scaling laws for obtaining simple mathematical forms needed for sizing mechatronic components has been developed